面经之TCP如何实现可靠传输

众所周知，TCP/IP是面向链接的可靠传输协议，但是问题是如何实现可靠传输的呢？在我看来，TCP/IP可靠传输的基础是滑动窗口协议和连续ARQ协议，配合着流量控制和拥塞控制，使得整个传输过程保证：

　　传输信道不产生差错

　　不管发送方以多快的速度发送数据，接收方总是来得及处理收到的数据（通过累计确认、超时重传、拥塞控制三大模块保证）

1、超时重传，

　　就是数据包发送后没有收到确认信息，一段时间后就认为这个数据包丢失了，就会重新发送一份。

 

2、累计确认，　

为了提高信道的利用率，实际上采用了流水线传输的方案。如图：

 

 

这时就需要使用连续ARQ协议和滑动窗口协议。发送方和接收方各自维持着发送窗口和接受窗口，发送方每收到一个确认，就把发送窗口向前滑动一个分组的位置。接收方一般采用累计确认方式，即接收方不必对收到的分组逐个发送确认，而是可以在收到几个分组后，对按序到达的最后一个分组发送确认，这样就表示：到这个分组位置的所有分组都已经正确收到了。

 

3、流量控制

　　

3.1、发送窗口的确认

链接建立时，B根据自己的接受缓存大小确定窗口值大小，然后告诉A，我的窗口有多大，然后A就根据B给出的窗口值构造自己的发送窗口(发送缓存不一定比接受缓存大)。如图，窗口有前沿和后沿两个指针，二者都只能前移。

 

4、拥塞控制

若网络中有许多资源同时出现供应不足，网络性能就要明显变化，整个网络的吞吐量将随着输入负荷的增大而下降，这就是拥塞。拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不至于过载。流量控制往往指点对点的通信量的控制，是一个端到端端额问题。拥塞控制则是当整个挽留过的输入负载超过网络所能承受的时候，向发送方发送控制报文，并告诉发送端，必须放慢发送速率。

 

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