網(wǎng)絡(luò)中存在多種因素可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失、損壞或亂序，如傳輸媒介的不穩(wěn)定性、擁塞、丟包等。為應(yīng)對這些問題，TCP引入了一系列機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

圖片

圖片

1 連接管理機(jī)制

TCP是一種面向連接的可靠傳輸協(xié)議，TCP使用三次握手和四次揮手來建立和終止連接。通過三次握手，發(fā)送方和接收方交換序列號、窗口大小等信息，確保雙方都準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在傳輸過程中，通過四次揮手正常終止連接，確保最后的數(shù)據(jù)能夠完整傳輸。

圖片

圖片

2  序列號和確認(rèn)應(yīng)答機(jī)制

TCP通過給每個(gè)字節(jié)分配一個(gè)序列號來跟蹤數(shù)據(jù)的傳輸。發(fā)送方按序列號將數(shù)據(jù)分割成多個(gè)報(bào)文段，并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中。接收方通過確認(rèn)應(yīng)答（ACK）機(jī)制告知發(fā)送方已成功接收到數(shù)據(jù)。如果發(fā)送方在一定時(shí)間內(nèi)未收到確認(rèn)應(yīng)答，則會重新發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

圖片

圖片

圖片

3  重傳機(jī)制

為了確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸，TCP在發(fā)送數(shù)據(jù)后啟動一個(gè)定時(shí)器。如果在定時(shí)器時(shí)間內(nèi)未接收到確認(rèn)應(yīng)答，則認(rèn)為數(shù)據(jù)丟失，發(fā)送方會重新發(fā)送該數(shù)據(jù)（超時(shí)重傳）。此外，如果收到同一個(gè)數(shù)據(jù)包的多次確認(rèn)，說明也有數(shù)據(jù)丟失，也會觸發(fā)重傳（快速重傳）。

圖片

圖片

4 流量控制

流量控制，就是接收方調(diào)控發(fā)送方的發(fā)送速度不要太快的機(jī)制 ?；瑒哟翱跈C(jī)制允許發(fā)送方在未收到確認(rèn)應(yīng)答之前發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文段，提高傳輸效率。接收方通過窗口大小來告知發(fā)送方可以接收的數(shù)據(jù)量。發(fā)送方根據(jù)窗口大小進(jìn)行流量控制，確保不會發(fā)送超出接收方處理能力的數(shù)據(jù)。

圖片

圖片

圖片

圖片

5 擁塞控制

TCP還通過擁塞控制機(jī)制來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能并避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。擁塞控制算法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)送方的發(fā)送速率，防止過多的數(shù)據(jù)注入網(wǎng)絡(luò)，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞和數(shù)據(jù)丟失。

圖片

圖片

圖片

圖片

TCP通過上述機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的完整性、一致性和正確性。無論是處理網(wǎng)絡(luò)丟包、亂序、擁塞還是其他異常情況，TCP都能自適應(yīng)地調(diào)整傳輸策略，提供可靠的傳輸服務(wù)。

圖片