TCP-简介

TCP位于OSI的第四层（传输层）

特点

• 面向连接

  • 需要建立连接才能传输，每一条TCP连接是点对点的，都有两个端点
  • 这个端点叫做套接字（socket）
    • 本质是文件描述符，绑定了IP地址 + 端口号
    • 两端加起来就是一个四元组

• 传输可靠

  • 消息报文附带校验码，出现错误或丢包时会触发自动重传

• 全双工通信

  • 设有发送缓存和接收缓存，双方可以同时发送和接收数据

• 面向字节流

  • 消息报文可能会被拆分成多个部分，无消息边界，每一部分进行时序编号，按字节流进行发送，所以可能会出现粘包问题

• 流量控制

  • 为了让发送方发送数据的速度不要太快，让接收方来得及接收
  • 通过大小可变的滑动窗口实现，假如A要发给B
    • 建立连接时，B会告知A，接收窗口大小 rwnd = 400（字节）
    • A发满这个数，就会停止，直到B新的ACK到达，指示后面可以继续发多少rwnd
  • 【死锁问题】B向A发送了rwnd为0的报文，A停止发送，然后B后面有空间了，就发了一个rwnd为400的报文，但这个报文丢失了，A一直在等着可以发，B也一直在等后面的数据，造成死锁
    • 解决办法：发送方A在收到rwnd为0报文后，设置一个持续计时器，到期后会主动发送探测报文，若返回不是0，那就可以打破死锁

• 拥塞控制

  • 慢开始

    • 开始发送时，设置拥塞窗口cwnd = 1
    • 先使用慢开始算法，少量测试网络拥塞程度，逐步增加cwnd大小
    • 设置一个慢开始门限 ssthresh，cwnd超过这个门限，才会把慢开始算法替换成拥塞避免算法

  • 拥塞避免，有效降低丢包率

    • 每经过一个返回时间RTT，就把 cwnd 加一
    • 当网络出现拥塞，就把ssthresh设置成cwnd的一半，然后把 cwnd设置为1，重启慢开始过程

  • 快恢复

    • 当发送方连续收到3个重复确认，证明网络可能没有拥塞，就把ssthresh自身减半，然后 cwnd 设置为 新ssthresh 的大小，继续执行拥塞避免算法，快速恢复

• 首部开销明显
  • 最小20字节，最大60字节