TCP如何实现可靠传输？实现细节？

TCP如何实现可靠传输？实现细节？

• • 如何实现可靠传输？
  • 拥塞控制的主要机制
  • TCP流量控制怎么实现的？

如何实现可靠传输？

TCP通过自身的序列号、确认应答、数据效验、超时重传、流量控制、拥塞避免，确保了数据传输的可靠性和效率。

1. 流量控制：TCP主要通过滑动窗口机制进行流量控制，确保接收方能够处理发送方的数据量。
2. 序列号：每个TCP段都有一个序列号，确保数据包的正确顺序。
3. 数据效验：TCP使用效验和来检测收到的数据在传输中是否发生错误，如果发生错误就丢弃，等待重传。
4. 确认应答：接收方在收到发送方的数据后，会返回ACK确认收到数据。如果发送方超时间没有收到ACK，会重发数据包。
5. ** 超时重传**：发送方超过一定时间没有收到接收方发送的ACK，就会重传数据。
6. 拥塞控制：TCP通过算法如**慢启动，拥塞避免、快重传、快恢复，来控制数据的发送速率，防止网络拥塞。

拥塞控制的主要机制

拥塞控制可以在网络出现拥塞时，动态的调整数据传输的速率，防止网络过载。主要包括一下几个方面：

1. 慢启动：初级阶段，TCP发送方会发送较小的数据，随着收到数据的ACK，逐渐增加发送窗口的大小，实现指数级的增长。
2. 拥塞避免：随着慢启动到达阈值后，TCP进入拥塞避免阶段，已线性的增长方式增加发送速率，而不是之前慢启动阶段的指数级增长。
3. 快速重传：如果发送方收到相同的确认，直接快速发送未确认的数据包。默认之前以及丢失。
4. 快速恢复：在发生快重传之后，TCP进入快恢复阶段，将慢启动阈值设置为当前值的一半，并且将窗口值设置为当前的慢启动阈值。

TCP流量控制怎么实现的？

流量控制就是让发送方的发送速率不要太快，让接收方来得及接收数据。使用滑动窗口机制就可以实现流量控制，主要是动态调整发送方和接收方之间的数据传输速率。

1. 接收窗口（rwnd）的含义 ：rwnd 是接收方在 ACK 报文中设置的一个整数，单位为"字节"，表示接收缓冲区当前可接收的最大数据量。

• 计算公式：rwnd = 接收缓冲区总大小 - 已接收未读取的数据量。
  • 若接收方应用程序读取数据快，rwnd 会增大（缓冲区空闲多）；
  • 若应用程序读取慢，rwnd 会减小，直至为 0（缓冲区满）。

2. 接收方窗口大小 ：发送方维护一个"发送窗口"，其大小由 rwnd 决定（发送窗口大小 ≤ rwnd）。发送窗口表示当前可发送但未收到确认的最大数据量，包含三部分数据：

• 已发送且已确认：无需关注（已完成传输）。
• 已发送但未确认 ：需等待接收方 ACK 确认。
• 未发送但允许发送：在发送窗口范围内，可随时发送。

发送窗口会随以下情况"滑动"（调整范围）：

• 当收到接收方的 ACK 确认后，窗口左侧向右移动（已确认的数据移出窗口）；
• 当接收方 rwnd 增大时，窗口右侧向右移动（可发送的新数据量增加）。