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Java TCP可靠传输(1)

TCP 可靠传输

一. 确认应答

由发送方填充,再由接收方在序号的基础上+1,填充到确认序号中,来表示已经接收到前面发送的,表明下一个从哪个位置发送。

示例1

二. 超时重传

数据在网络上传输时会经过很多网络设备,如果其中一个设备出现问题,这个请求会发生超时。

1. 发送超时

主机B未接收到数据,主机A在达到一定时间间隔后,重新发送一次数据。
示例2

2. 接收方收到了数据,返回应答的时候超时

主机B接收到了数据,但ACK应答时丢包。
所以主机A不知道是发送丢包还是应答丢包。于是等待一段时间间隔后,重新发送一次数据。
主机B会根据序号来判断出再次接收到了相同的数据,直接舍弃新发来的数据,重新进行ACK应答。
示例3

三. 连接管理

在发送方和接收方建立连接时,确认双方的收发能力

1. 初次建立时,三次握手

示例4
当ACK和SYN统一的返回主机A时,就形成了三次握手。
示例5

1.主机A发送SYN请求,生成一个随机数据填充在序号区域
2.主机B接收到主机A发来的SYN请求后,在序号的基本上+1,把结果填充成确认序号中,并把ACK标志位置为1,表示要进行应答 同时也生成一个随机数据填充在序号区域,并把SYN标志位置为1,表示自己发送一个SYN同步请求
3.主机接收到主机B发来的ACK+SYN请求时,首先判断ACK,表示主机B有应答能力,再去判断SYN,在序号的基础上+1,把结果填充在确认序号中,把ACK标志位置为1
4.主机B接收到主机A发来的ACK,表示主机A有应答能力,网络验证完成,建立连接成功

2. 断开连接时,四次挥手

保证发送与接收方有效(安全)地断开连接
示例6
四次挥手能不能变成三次挥手?(第二次的ACK能不能与第三步的FIN合并在一起?)
大概率不能合并因为:

  1. 发起的角色不同,(ACK)一个是操作系统,(FIN)一个是应用程序;
  2. 发起的时机不同,ACK是应答比较及时,FIN要回收一些资源之后才触发。

四. 滑动窗口

对每一个发送的数据段,都要给一个ACK确认应答,收到ACK之后再发送下一个数据段。
这样做的缺点就是性能较差,尤其是数据往返的时间较长的时候。
为了提升效率,改为批量发送。

示例7
接收到应答之后把缓冲区中管理的已发送的数据移出,并把后续要发送的数据加入缓冲区
示例8

1.发送方批量发送,把正在发送的数据加入到缓冲区,同时记录最大字节数
2.根据当前窗口的大小发送报文
3.接收方收到报文之后,返回一个ACK(确认序号)
4.发送方接收到一个ACK之后,把缓冲区的数据删除一组,然后再加入一组新的数据到缓冲区,继续发送

窗口越大,数据吞吐量越高

1. 情况一 数据包已经抵达,ACK丢失

示例9
TCP传输数据的过程中,如果收到了6001的确认序号,那么就可以证明前面的全部传输成功。

2. 情况二 数据包直接丢失

示例10
丢失了一个数据包,中间少了一个序号,导致字节流的连续编号,后续只要接收到数据包,都会在确认序号区域填充缺失部分的序号。
当有数据缺失的时候,对于后续正常接收的数据被缓存起来。当缺失数据重新发来时,接收方会按数据顺序把数据包组织好,再ACK最新的确认信号。


http://www.kler.cn/a/515751.html

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