1. TCP 可靠性如何保證？

1. 信道可靠：用三次握手、四次揮手保證連接正確；
2. 數(shù)據(jù)正確：分區(qū)編號(hào)、校驗(yàn)和、超時(shí)重傳；
3. 傳輸控制：流量控制、擁塞控制

2. 重傳機(jī)制

TCP可靠傳輸方式是序列號(hào)與確認(rèn)應(yīng)答。當(dāng)傳送數(shù)據(jù)包丟失時(shí)，會(huì)用重傳機(jī)制解決。常見(jiàn)重傳機(jī)制有超時(shí)重傳、快速重傳、SACK、D-SACK。

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2.1 超時(shí)重傳

TCP協(xié)議要求在發(fā)送端每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，就啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器并等待確認(rèn)信息；接收端成功接收新數(shù)據(jù)后返回確認(rèn)信息。若在定時(shí)器超時(shí)前數(shù)據(jù)未能被確認(rèn)，TCP就認(rèn)為報(bào)文段中的數(shù)據(jù)已丟失或損壞，需要對(duì)報(bào)文段中的數(shù)據(jù)重新組織和重傳。

2.2 快速重傳

?如果收到一個(gè)失序的報(bào)文段時(shí)， TCP需要立刻產(chǎn)生一個(gè)ACK，這個(gè)ACK不應(yīng)該被延時(shí)，目的在于讓對(duì)方知道收到一個(gè)失序的報(bào)文，并告訴對(duì)方自己希望收到的報(bào)文seq，我們不知道這個(gè)重復(fù)的ACK的原因，因?yàn)檫€是會(huì)等待少量的重復(fù)ACK到來(lái)，如果連續(xù)收到3個(gè)或者3個(gè)以上的dup ACK，就被判斷這個(gè)報(bào)文被丟失了，于是就需要立即重傳丟失的數(shù)據(jù)段，這個(gè)地方不用等待定時(shí)器溢出。

3. 滑動(dòng)窗口協(xié)議

在TCP協(xié)議中，發(fā)送方和接受方通過(guò)各自維護(hù)自己的緩沖區(qū)。通過(guò)商定包的重傳機(jī)制等一系列操作，來(lái)解決不可靠的問(wèn)題。為了增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，想將數(shù)據(jù)包一起發(fā)送過(guò)去，便產(chǎn)生了“滑動(dòng)窗口”協(xié)議 。

滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn)

在圖中，我們可看出灰色1號(hào)2號(hào)3號(hào)包已經(jīng)發(fā)送完畢，并且已經(jīng)收到Ack。這些包就已經(jīng)是過(guò)去式。4、5、6、7號(hào)包是黃色的，表示已經(jīng)發(fā)送了。但是并沒(méi)有收到對(duì)方的Ack，所以也不知道接收方有沒(méi)有收到。8、9、10號(hào)包是綠色的。是我們還沒(méi)有發(fā)送的。這些綠色也就是我們接下來(lái)馬上要發(fā)送的包。 可以看出我們的窗口正好是11個(gè)。后面的11-16還沒(méi)有被讀進(jìn)內(nèi)存。要等4號(hào)-10號(hào)包有接下來(lái)的動(dòng)作后，我們的包才會(huì)繼續(xù)往下發(fā)送。

正常情況

可以看到4號(hào)包對(duì)方已經(jīng)被接收到，所以被涂成了灰色。“窗口”就往右移一格，這里只要保證“窗口”是7格的。 我們就把11號(hào)包讀進(jìn)了我們的緩存。進(jìn)入了“待發(fā)送”的狀態(tài)。8、9號(hào)包已經(jīng)變成了黃色，表示已經(jīng)發(fā)送出去了。接下來(lái)的操作就是一樣的了，確認(rèn)包后，窗口往后移繼續(xù)將未發(fā)送的包讀進(jìn)緩存，把“待發(fā)送“狀態(tài)的包變?yōu)椤币寻l(fā)送“。

丟包情況

有可能我們爆發(fā)過(guò)去，對(duì)方的Ack丟了。也有可能我們的包并沒(méi)有發(fā)送過(guò)去。從發(fā)送方角度看就是我們沒(méi)有收到Ack。

發(fā)生的情況：一直在等Ack。如果一直等不到的話，我們也會(huì)把讀進(jìn)緩存的待發(fā)送的包也一起發(fā)過(guò)去。但是，這個(gè)時(shí)候我們的窗口已經(jīng)發(fā)滿了。所以并不能把12號(hào)包讀進(jìn)來(lái)，而是始終在等待5號(hào)包的Ack。

超時(shí)重發(fā)

這個(gè)Ack是要按順序的。必須要等到5的Ack收到，才會(huì)把6-11的Ack發(fā)送過(guò)去。這樣就保證了滑動(dòng)窗口的一個(gè)順序。 這時(shí)候可以看出5號(hào)包已經(jīng)接受到Ack，后面的6、7、8號(hào)包也已經(jīng)發(fā)送過(guò)去已Ack。窗口便繼續(xù)向后移動(dòng)。

4. 流量控制

如果發(fā)送方把數(shù)據(jù)發(fā)送得過(guò)快，接收方可能會(huì)來(lái)不及接收，這就會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失。所謂流量控制就是讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快，要讓接收方來(lái)得及接收。原理這就是運(yùn)用TCP報(bào)文段中的窗口大小字段來(lái)控制，發(fā)送方的發(fā)送窗口不可以大于接收方發(fā)回的窗口大小。

?接收端將自己可以接收的緩沖區(qū)大小放入 TCP 首部中的 “窗口大小” 字段, 通過(guò)ACK端通知發(fā)送端;窗口大小字段越大, 說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)的吞吐量越高;接收端一旦發(fā)現(xiàn)自己的緩沖區(qū)快滿了, 就會(huì)將窗口大小設(shè)置成一個(gè)更小的值通知給發(fā)送端;發(fā)送端接受到這個(gè)窗口之后, 就會(huì)減慢自己的發(fā)送速度;如果接收端緩沖區(qū)滿了, 就會(huì)將窗口置為0; 這時(shí)發(fā)送方不再發(fā)送數(shù)據(jù), 但是需要定期發(fā)送一個(gè)窗口探測(cè)數(shù)據(jù)段, 使接收端把窗口大小告訴發(fā)送端

問(wèn)題1：窗口關(guān)閉是什么？怎么解決？

現(xiàn)象：接收方若沒(méi)有緩存足夠使用，就會(huì)發(fā)送零窗口大小的報(bào)文，此時(shí)發(fā)送放將發(fā)送窗口設(shè)置為0，停止發(fā)送數(shù)據(jù)。之后接收方有足夠的緩存，發(fā)送了非零窗口大小的報(bào)文，但是這個(gè)報(bào)文在中途丟失，那么發(fā)送方的發(fā)送窗口就一直為零導(dǎo)致死鎖 。

解決：TCP連接方收到零窗口通知就啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，發(fā)送窗口探測(cè)報(bào)文。探測(cè)時(shí)，若接收窗口仍為0，那接收?qǐng)?bào)文一方就重新啟動(dòng)計(jì)時(shí)器；若不是0，死鎖局面打破。

問(wèn)題2：糊涂窗口綜合征是什么？怎么解決？

接收方騰出幾個(gè)字節(jié)告訴發(fā)送方窗口大小，而發(fā)送方會(huì)義無(wú)反顧發(fā)送這幾個(gè)字節(jié)，導(dǎo)致報(bào)文利用率很低，這就是糊涂窗口綜合征

解決方式：

1.讓接收方不通告小窗口給發(fā)送方

if 窗口大小            

                網(wǎng)站欄目：tcp如何保證可靠性(http協(xié)議哪一層)
                

                文章分享：http://www.js-pz168.com/article48/dhhp.html
            
            

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