1. TCP 可靠性如何保证?
- 信道可靠:用三次握手、四次挥手保证连接正确;
- 数据正确:分区编号、校验和、超时重传;
- 传输控制:流量控制、拥塞控制
2.1 超时重传TCP协议要求在发送端每发送一个报文段,就启动一个定时器并等待确认信息;接收端成功接收新数据后返回确认信息 。若在定时器超时前数据未能被确认,TCP就认为报文段中的数据已丢失或损坏,需要对报文段中的数据重新组织和重传 。
2.2 快速重传?如果收到一个失序的报文段时,TCP需要立刻产生一个ACK,这个ACK不应该被延时,目的在于让对方知道收到一个失序的报文,并告诉对方自己希望收到的报文seq,我们不知道这个重复的ACK的原因,因为还是会等待少量的重复ACK到来,如果连续收到3个或者3个以上的dup ACK,就被判断这个报文被丢失了,于是就需要立即重传丢失的数据段,这个地方不用等待定时器溢出 。
3. 滑动窗口协议在TCP协议中,发送方和接受方通过各自维护自己的缓冲区 。通过商定包的重传机制等一系列操作,来解决不可靠的问题 。为了增加网络的吞吐量,想将数据包一起发送过去,便产生了“滑动窗口”协议。
滑动窗口实现
在图中,我们可看出灰色1号2号3号包已经发送完毕,并且已经收到Ack 。这些包就已经是过去式 。4、5、6、7号包是黄色的,表示已经发送了 。但是并没有收到对方的Ack,所以也不知道接收方有没有收到 。8、9、10号包是绿色的 。是我们还没有发送的 。这些绿色也就是我们接下来马上要发送的包 。可以看出我们的窗口正好是11个 。后面的11-16还没有被读进内存 。要等4号-10号包有接下来的动作后,我们的包才会继续往下发送 。
正常情况
【http协议哪一层 tcp如何保证可靠性】
可以看到4号包对方已经被接收到,所以被涂成了灰色 。“窗口”就往右移一格,这里只要保证“窗口”是7格的 。我们就把11号包读进了我们的缓存 。进入了“待发送”的状态 。8、9号包已经变成了黄色,表示已经发送出去了 。接下来的操作就是一样的了,确认包后,窗口往后移继续将未发送的包读进缓存,把“待发送“状态的包变为”已发送“ 。
丢包情况
有可能我们爆发过去,对方的Ack丢了 。也有可能我们的包并没有发送过去 。从发送方角度看就是我们没有收到Ack 。
发生的情况:一直在等Ack 。如果一直等不到的话,我们也会把读进缓存的待发送的包也一起发过去 。但是,这个时候我们的窗口已经发满了 。所以并不能把12号包读进来,而是始终在等待5号包的Ack 。
超时重发
这个Ack是要按顺序的 。必须要等到5的Ack收到,才会把6-11的Ack发送过去 。这样就保证了滑动窗口的一个顺序 。这时候可以看出5号包已经接受到Ack,后面的6、7、8号包也已经发送过去已Ack 。窗口便继续向后移动 。
4. 流量控制如果发送方把数据发送得过快,接收方可能会来不及接收,这就会造成数据的丢失 。所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来得及接收 。原理这就是运用TCP报文段中的窗口大小字段来控制,发送方的发送窗口不可以大于接收方发回的窗口大小 。