网络协议系列之五:TCP简介

这里只是对TCP协议做个简要的介绍。

TCP协议是基于流的可靠的传输层协议,不同于UDP协议,UDP不保证信息传输的可靠性。这就意味着应用程序把数据流交付给TCP后,要依靠TCP保证数据流完整、一致以及按序到达接收方的应用程序上。TCP主要通过差错控制机制保证可靠性的传输。

1、差错控制机制包括校验和、确认、超时重传这三个工具。校验和主要用来检验数据报文是否受到损伤。如果校验和无效,报文就会在终点被丢弃。确认是接收端用来证实确实收到了报文,在TCP中,使用的是累计确认,接收端会告诉发送端其下一个希望接收的字节编号。超时重传是差错控制的核心,用于保证错误数据重新传输

2、当TCP发出一个报文段后,它会启动一个定时器(RTO),等待接收端发确认收到这个报文段,如果没能及时收到该确认信息,则将重发这个报文段

3、当接收端收到一个报文端后,会发送一个确认报文,这样发送端就知道接收端已经成功接收,然后就可以继续发送后面的报文了

4、如果发送端的计时器到时,发送端仍然没有接收到接收端的确认报文的话,那么会将重传队列中第一个报文重新发送

5、在接收到损坏ACK确认报文的时候,发送端会丢弃这个确认报文

6、接收端会对接收到报文进行累计确认,确认报文无差错且不重复,给发送端一个累计确认报文以及接收窗口的大小

7、收到重复的报文,则丢弃这个重复报文

8、发送端根据接收窗口的值动态调整自己的窗口值,对无差错的确认报文,发送端会确认发送报文队列中已经确认的报文,并且窗口右移

9、TCP使用了选择重传协议进行可靠的数据传输

10、TCP提供差错控制、流量控制和拥塞控制

其实,可以总结出,TCP正因为超时重传的机制保证了传输的可靠性,UDP则不保证这点,数据完全可能在传输途中发生了丢失。无论是发送端还是接收端,只要数据流发生了错误,都会要求对方重新传输差错的报文段。在前面的ICMP协议也有类似的功能,但是不要忘了,如果ICMP传输的报文发生了丢失,那么数据的可靠性就得不到保证。而如果使用计时器的方式,双方都维持一个计时器,只要计时器到了,那么就有足够的理由推断数据在传输的过程中发生了异常,这个时候使用重传机制才是可靠的。

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