Основным отличием протокола TCP от протокола UDP является надёжность. Надёжность обмена данными по протоколу TCP обеспечивается с помощью сеансов связи с установлением соединения. Перед тем как отправить данные, узел, использующий TCP, инициирует процесс для создания подключения к узлу назначения. Это подключение с контролем состояния позволяет отслеживать сеанс или поток данных между узлами. Такой процесс гарантирует, что каждый узел владеет информацией о потоке данных и готов к работе с ним. Сеанс связи с использованием TCP требует установления сеанса между узлами в обоих направлениях, как показано на анимированном представлении.
После того как сеанс настроен и началась передача данных, узел назначения отправляет подтверждения о полученных сегментах на узел источника. Эти подтверждения формируют основу надёжности в рамках сеанса TCP. Когда источник получает подтверждение, он знает, что данные успешно доставлены и наблюдение за ними можно прекратить. Если узел источника не получит подтверждение в течение установленного периода времени, он повторит передачу данных адресату.
Часть дополнительной нагрузки, возникающей при использовании протокола TCP, составляет сетевой трафик, который создаётся подтверждениями и повторными передачами. Установка сеансов создаёт нагрузку в виде дополнительных сегментов, которыми обмениваются узлы. Также существует дополнительная нагрузка на отдельных узлах, которая возникает из-за необходимости контролировать, какие сегменты ждут подтверждения, а также из-за повторной передачи данных.