TCP协议的可靠传输

Posted 2020-12-01 1220x

一、TCP协议的可靠传输

TCP的可靠传输基于ARQ协议；

TCP的滑动窗口以字节为单位；

 

 

 

 

 

 

考虑一种情况：窗口中的数据全部都发送出去了，但是全都没有收到确认号，可用窗口为0，窗口是不能向前推进的。

 

 

 

 

一种特殊情况：窗口中所有数据都已经发送出去了，但确认号不是按顺序收到的

 

 

 

so：可靠传输的效率不是很高。

 

选择重传：选择重传需要指定需要重传的字节；每一个字节都有一个唯一的32位序号，选择重传需要指定的就是这个序号；这个指定的字节序号是存储在TCP选项里面的。

 

 

 

 

选择重传更多时候是对一段字节进行重传的。重传的数据是一个边界，重传的序号不是指字节，而是指一个范围

 

二、TCP协议的流量控制---TCP特有的功能

接收方希望发送方可以将数据发送的慢一些。

流量控制是指让发送方发送速率不要太快；流量控制是使用滑动窗口来实现的。

 

 

 

接收方通过窗口的大小调整来告诉发送方继续进行数据的发送。

 

 

 

 

考虑一种情况：接收方在告诉发送方可以接收数据的时候发生了报文丢失：发送方会一直等待，接收方认为发送方应该给自己发送报文，也会一直等待，两者都在等待，进入了死锁状态。

TCP的可靠传输是对数据的确认，对特殊消息（如窗口大小）是没有超时重传的机制的，所以会导致发送方接收方进入死锁状态。-----解决方法为 坚持定时器

 

 

 

 

坚持定时器：

（1）当发送方接收到窗口为0的消息，就会启动坚持定时器

（2）坚持定时器每隔一段时间发送一个窗口探测报文（询问到窗口是否变大）

 

三、TCP的拥塞控制

一条数据链路结果非常多的设备；数据联路中各个部分都有可能成为网路传输的瓶颈；

 

流量控制与拥塞控制：

（1）流量控制考虑点对点的通信量的控制，流量控制通过窗口进行通信量的限制

（2）拥塞控制考虑整个网络，是全局性的考虑。报文超时则认为是拥塞

 

拥塞控制的算法：

（1）慢启动算法：

　　由小到大逐渐增加发送数据量；

　　每收到一个报文确认，就加一；   1  2  4  8  16   -----   指数增长   --- 慢启动阈值  --  到达阈值之后就会进行下一个算法

（2）拥塞避免算法：

　　维护一个拥塞窗口的变量

　　只要网络部不拥塞，就试探着将拥塞窗口调大，每一次加一；1 2 4 8 16  17  18  19

 

四、TCP连接的建立

TCP标记位：重要的有3个

（1）ACK：acnowledgement----确认位，ACK=1，确认位才生效

（2）SYN：synchronization---同步位，SYN=1，表示连接请求报文

（3）FIN：finish---终止位，FIN=1，表示连接释放

 

 

 

 

 

 

为什么发送方要发出第三个确认报文呢？为什么TCP连接的建立要三次握手呢？

两次握手就可以建立起连接了，但是还是需要第三次。

（1）三次握手可以避免：已经失效的连接请求报文传送到对方，引起错误

 

 

 

 

 

 

 

 

 有了第三次握手，就不会对一开始延迟了的报文再进行第三次的处理。

 

四、TCP连接的释放----四次挥手

发送方：断开连接的第一个等待状态；断开连接的第二个等待状态；

 

 

 主动释放连接的这一方有一个等待计时的状态，只有在等待计时之后才会进入关闭状态。

 

 

 

 

 等待计时器：等待时间为2MSL，

　　MSL(Max Segment Lifetime)：最长报文段寿命，MSL建议设置为2分钟

 为什么需要等待2MSL？

　　最后一个报文没有确认 ；

　　计时器---确保发送方的ACK可以到达接收方；如果第四个报文没有被接收方接收到，2MSL时间内没有收到，则接收方会重发

　　计时器---确保当前所有连接的所有报文都已经过期，如果最后一个报文都已经超过2MSL了，那么其他的报文也肯定超过了2MSL，都已经过期了。