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TCP 传输可靠性问题

article 2024/11/15 19:27:57

TCP 通过一些机制来保证传输的可靠性：

建立连接时的三次握手：客户端和服务器在开始数据传输之前进行三次握手，以确保双方都能正常接收和发送数据。
数据包的确认和重传：每个数据包都包含一个序号，接收方收到数据包后会回复一个确认报文，确认已经收到该数据包。如果发送方没有收到确认报文，就会重传该数据包。接收方需要缓存已经收到的数据包，以便在需要重传时使用。
滑动窗口机制：TCP 协议采用滑动窗口机制，控制数据包的发送速率和流量。发送方和接收方都维护一个窗口，窗口的大小取决于网络的拥塞情况和接收方的处理能力。发送方只有在接收到接收方的确认报文后，才能发送下一个数据包。
累积确认机制：接收方可以一次性确认多个数据包，以提高数据传输的效率。
超时重传机制：如果发送方没有在一定时间内收到确认报文，就会重传数据包。重传的时间间隔会逐渐加大，以避免网络拥塞。
流量控制和拥塞控制：TCP 协议通过流量控制和拥塞控制来避免网络拥塞和丢包。
- 流量控制是指：发送方根据接收方的处理能力和网络拥塞情况，调整数据包的发送速率；
- 拥塞控制是指：发送方根据网络拥塞情况，调整数据包的发送速率和窗口大小。

TCP 协议通过以下机制实现流量控制：

接收方发送窗口（rwnd）：接收方通过在 TCP 头部中的确认报文中返回一个接收窗口的值，来告诉发送方自己的接收缓存还有多少可用空间。发送方根据这个值来控制数据包的发送速率，以确保接收方能够及时接收数据，避免数据包丢失或拥塞。
发送方发送窗口（cwnd）：发送方维护一个拥塞窗口的值，该值用来控制发送方可以发送的数据包数量。当网络拥塞时，发送方会根据网络传输的拥塞情况，调整拥塞窗口的大小，以控制发送速率，防止网络拥塞和数据包丢失。
慢启动算法：在连接建立时，发送方会初始化拥塞窗口的大小，然后逐渐增大窗口的大小，以控制发送速率。慢启动算法会根据网络的带宽和延迟，逐渐增大拥塞窗口的大小，直到出现网络拥塞或达到最大窗口值。
拥塞避免算法：在发送方发现网络拥塞时，会采用拥塞避免算法，逐渐减小拥塞窗口的大小，以降低发送速率。拥塞避免算法会根据数据包的丢失率和延迟时间，动态调整拥塞窗口的大小，以避免网络拥塞和数据包丢失。

总结：

TCP 主要是通过调整接收方发送窗口和发送方窗口的大小，以及利用慢启动算法和拥塞算法机制来实现流量控制的。