文章目录
- 1、确认应答机制
- 2、超时重传机制
- 3、连接管理机制
- 1、三次握手
- 2、四次挥手
- 4、滑动窗口机制
- 5、流量控制机制
- 6、拥塞控制
- 7、延时应答机制
- 8、捎带应答机制
- 9、面向字节流
- 10、特殊情况
1、确认应答机制
TCP是可靠传输，那么TCP协议能够实现可靠传输的核心机制就是确认应答机制；
A给B发了一条信息，B收到后会返回一个应答报文（ACK），此时，A收到应答之后，就知道刚才的数据顺利到达B了
但是如果A给B发了两条信息，B再次做出应答，就无法分辨B应答的是哪个信息，因为在网络上存在 “后发先到” 的情况，即后发出的信息比先发出的信息更早到目的地
如上图所示，我们无法分辨B应答的是哪一条信息
针对上述的问题，我们直接给报文加上编号就行了
任何一个数据包括应答报文都是有序号的。但是确认序号，一般只有应答报文有，普通报文的确认序号无意义。
如何辨别普通报文和应答报文呢？看下图：
实际上，TCP的序号并不是一条一条来编号的，因为TCP是面向字节流的，所以TCP的序号也是按照字节来编号的 假设一条数据是1000个字节，那么假设他从1开始编号，此时第一个字节序号就是1，第二个字节序号就是2......以此类推，最后一个字节序号就是1000。
但是由于这1000个字节都属于同一个TCP报文，所以TCP报头里就只记录当前的第一个字节序号，当A发送的第一条数据到达B之后，B会返回一个应答报文，该应答报文的序号是1001，表示前1000个字节的数据我已经收到了，现在A现在要发送第1001个字节的数据了（B向A索要1001的数据）；
2、超时重传机制
在确认应答机制中，只是做出了数据传输顺利的情况，但是如果数据传输不顺利呢？A发送完后却数据迟迟收不到应答报文即 “丢包” 情况；丢包主要有两种：1、A发送的数据丢了 ； 2、B返回的应答报文（ack）丢了；
当出现丢包情况时，TCP就会启动超时重传机制，即重新发送一遍相同的数据；
在这里，TCP引入了一个时间阈值，当发送方发送数据时，就会开始计时，如果到达时间阈值后也没有收到接收方返回的ack，此时不管是ack还在路上还是丢包了，都统一认为是丢包，发送方会重新发送数据；
超时重传机制：超过一定时间，还未响应，就重新发送数据；
但是这个时间阈值具体时间多少，就要根据系统来决定，没有一个绝对值；
问题一：如果出现了重复传输的数据怎么办？
TCP存在一个接收缓存区（接收饭是钢操作系统内部的一段内存），每个TCP都有一个socket对象，都有一个接收缓存区；主机B收到A发送的数据后，就把数据放到对应的接收缓存区中，根据数据的序号，很容易就分辨出两端数据是不是重复数据，如果是重复数据，就直接将后进来的数据丢弃；
TCP的这个接收缓冲区，是用来给接收到的数据进行排序的，保证应用程序读到的数据是有序的（和发送的数据一致）
可靠传输是TCP最核心的部分，而可靠传输就是通过确认应答机制+超时重传机制来体现的！ 确认应答机制是在数据传输顺利的情况下应用的； 超时重传机制是在数据传输不顺利的情况下应用的；
3、连接管理机制
连接管理机制即客户端与服务端建立连接与断开连接的过程，这里就涉及到一个非常重要的知识点三次握手与四次挥手
建立连接：三次握手；
断开连接：四次挥手；
1、三次握手
建立连接（三次挥手） 过程：建立连接就是一个彼此之间记录对方的信息，并且相互认同的过程；
三次握手的意义：
- 让通信双方各自建立对对方的认同
- 验证通信双方的发送和接受能力
- 双方协商一些重要参数
2、四次挥手
四次挥手：就是断开连接的过程
大致可以用下图来表示：
更准确的可以根据下图来表示：
这里客户端保持TIME_WAIT的状态就是TCP超时重传机制的体现；那么客户端具体等多久呢？大概是2msl左右，一旦超过2msl客户端还没有收到服务端发来的FIN，就默认ACK已经到达，客户端就关闭了
4、滑动窗口机制
上面三个机制确认应答机制、超时重传机制、连接管理机制都是TCP为可靠连接提供的机制，那么因为TCP可靠连接的性能较高，相应的传输效率就会下降，因此== TCP就有了滑动窗口机制来提高传输效率！(但是再怎么提高也不会超过UDP的传输效率)==
滑动窗口的本质是降低了确认应答，等待ACK报文的时间；即批量发送批量等待，把多个报文同时发送，多份等待时间合成一份了；
看下图了解二者的区别：
问题一：发送完一个窗口的数据之后什么时候继续往下发送数据呢？
在这里，发送完数据之后就进入了等待ACK的时间，但是并不是等所有ACK都返回，才发送数据，而是返回一个ACK就发送一条数据！所以窗口的大小始终不变，称为“滑动窗口”；
问题二：如果在上述进程中出现了丢包怎么办？
1、ACK丢包了：不需要做任何处理
2、数据丢了：
5、流量控制机制
这是一个干预滑动窗口机制中窗口大小的机制；
滑动窗口机制中，窗口越大，效率越高，相同时间等待的ACK也就越多；但是窗口也不能无限，如果窗口大大小超过了接收方的接受能力，发送的数据接收方处理不完，发送也是白发送；
而流量控制机制就是根据接收方的处理能力来控制窗口大小，即发送方的发送效率；
接收方的接收能力可以根据接收方的接收缓存区的剩余空间来判断
当滑动窗口的大小是0时，客户端就会停止发送，在这个停止等待的时间里，客户端会定时给服务端发送一个窗口探测报文，这个报文没有任何业务数据，他的作用仅仅是为了触发服务端的ACK，来获取窗口大小的值；
6、拥塞控制
拥塞控制和流量控制共同决定了滑动窗口的大小！
流量控制：考虑的是接收方的处理能力；
拥塞控制：考虑的是传输过程中，中间节点处理能力；
拥塞控制的本质就是通过实验的方法来找到适合的窗口大小
7、延时应答机制
延时应答机制也是TCP用来提高效率的一种机制，他是在接收方处理能力之内将窗口大小放大一点的机制；
延时机制：在接收方收到数据后，稍微等待一会在发送ACK报文，在这个等待的过程中，接收方的应用程序就会把缓存区的数据先消费一波，此时缓存区的剩余空间就多了一点，返回的值也就大了，发送方的窗口大小也就大了一点；
8、捎带应答机制
这是在延时应答的基础上进行捎带应答
捎带应答是说能不能合并，而延时应答是提高了合并的概率；
9、面向字节流
因为TCP是面向字节流的，此时就有了"粘包问题"；
接收方把数据放到接收缓存区后，当应用程序read读取缓存区数据时，就分不清哪里是应用层数据报结尾，此时read的数据可能是半个应用层数据报，可能是完整的数据报，这是不得而知的；
此时就需要我们自己去定义区分方法：1、约定好分隔符 ；2、约定好每个包的大小
10、特殊情况
特殊情况一般是出现不可抗力：
