TCP可靠传输的保证

Posted 2021-12-08 daijiabao

我们知道传输层提供最主要的两种协议，TCP和UDP，其中TCP是保证可靠传输，为什么他要保证可靠传输呢，IP说：当然是我不能，我只提供尽力而为的服务，不保证你能不能交付，不保证能不能正确的交付，不保证能不能按顺序交付。要不然干嘛要你保证呢。说的好有道理，我呵呵一笑。

那么可靠数据传输到底能保证什么呢？

1.不错：就是传输的数据包没有错误

2.不丢：传输的数据包不丢失

3.不乱：传输的数据包顺序要保持正确的交付。

 

可靠传输协议凭什么能做出这样的保证呢？

1.差错检测：TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段（希望发端超时并重发）。

2.超时重发和确认机制：当TCP发出一个报文段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。当TCP收到发自TCP连接另一端的数据，它将发送一个确认。

3.缓存机制：每个分组都会有一个序列号，对于后一个序列号分组先到的情况，接收端会先进行缓存，等待前一个序列号到达，然后一起交付上层。

 

重点讲一下流水线可靠传输协议，其实也就是滑动窗问题。

对于使用流水线可靠传输协议，如果出现丢包，损坏或超时会有哪些方法来解决呢？两种方法：回退N步（Go-Back-N，GBN）和选择重传（Selective Repeat，SR）

 

GBN协议

发送端维持这一个长度为N的滑动窗口，你也可以理解为一个数组。

1.窗口里含有发送但是没收到确认的分组，以及剩下可用的坑位，如果有可用的坑位，上层需要发送数据，则直接发送，否者缓存或返回给上层。

2.接收端实行累积确认，也就是说当接收端传送的确认号为100，也就是前面的序号都是收到了，

3.如果超时未收到确认，发送端会重传所有发送但未确认的分组。只有一个定时器，用来记录窗口的最前端，也就是最早发送的分组。

4.因为此协议是使用的累积确认，所以所有为按序到达的分组都会被丢弃。

 

选择重传

1.发送端和接收端都会维持一个窗口，大小为N。

2.接收端每收到一个分组就会发送一个确认，并且会缓存不是按序到达的分组

3.发送端会标记已经被确认的分组，当窗口第一个值被确认后，窗口向后滑动。每一个分组为此自己的定时器。

4.当一个分组超时了，只会重传超时的分组。

 

 

窗口长度必须小于或等于序号空间大小的一半。

 

TCP的可靠传输协议是GBN和SR的混合的

1.他是基于累积确认的，

2.但是他是可以缓存的，不会丢弃乱序的分组，

3.只有一个定时器，记录发送端窗口的第一个未确认的分组的时间，超时发送第一个分组。