引言

    基于上次的基本特性中的可靠传输特性，我们对其进行详细的分析。

    对了，在讲解TCP前，先对缓存进行一个简单的描述。我们都听说过缓存这个东西，我们发来的数据，会暂时写入到缓存中进行预处理，随后从缓存中将数据发送出去。

    比如当我们访问某个网页或应用程序时，系统会首先检查缓存中是否已经保存了该页面或应用程序的副本。如果有就从缓存中直接取用了。适当的清理缓存可以提高系统性能，但如果缓存清理太多会导致系统变慢。

    对于TCP通信而言，缓存控制了数据收发的速度，让数据可以流畅稳定不出差错的进行发送。

停止等待协议 

    为什么要设置这个协议？

    第一点：因为在网络环境中，TCP处理报文是很细致的，主机需要配合TCP运作进行额外的数据处理。所以，如果数据的发送速度和TCP处理报文的速度不匹配，将会导致数据溢出，也就是发送过量数据导致TCP不能及时处理从而通信崩溃。

    我们针对这个问题引入了反馈机制来调节发送速度。

    第二点：数据在传输中容易出现错误。TCP是面向字节流的，如果有的字节流发生问题（如：出错和丢失），那么通信质量就无法保证了。

    我们针对这个问题引入了超时定时器和重传机制。

    第三点：紧接上面的传输问题，丢失数据后我请求重传，但是重传来的数据我只需要一次，要避免反反复复接收重传的报文.

    我们针对这个问题使用序号标记数据和确认报文。（ACKn表示对n-1号及其以前各编号数据的确认，期望下次收到n号数据。）

好了，上述的问题你应该懂能看懂，但是解决方法你肯定很懵，后续几张就将围绕这些黄体的标记字展开。

停止等待协议的工作流程

    停止等待协议：通信系统中，规定发送方每发送一帧后就要停下来等待接收方的确认返回,仅当接收方确认正确接收后再继续发送下一帧。

    就好像咱们现实生活中排队买东西一样，大家都在排队，只有等前一个人交易完了，我们后面的人才能接着交易。中途如果插队，或者别人还没交易完你就抢着付款，售货员和顾客都不会同意的。 

上面是一个简单的流程图，我们对该图进行一个解释！

我们先看左边，这是发送端的一个运作情况。

发送端

1.主机要发送一个数据（data），此时我们设V（S）是发送状态变量，V（S）=0表示现状态设备还没有发送数据。

2.我们将数据放入缓存（Buffer），在此之前，我们再设N（S）为发送序号。将发送状态变量V（S）写入N（S），并给数据贴上标记data_No后置入缓存。

3.接下来缓存（Buffer）将我们的数据（data_No）发送出去。

4.此时开启定时器，定时器进入等待状态

5.如果数据发送到了，会返回一个ACKn，这个ACKn中的n值变成携带发送状态变量V（S）+1，表示我收到了数据，从而将新的V（S）值（假定是1）返回给缓存，缓存看到V（S）变成了1，就知道数据发送成功了，它可以继续发送后面的数据了。

在定时器的限定时间内，倘若我没有收到ACKn的回复，则证明数据传输失败，我会反馈给缓存让其继续发送没有收到的信息。

注：

    还记得引言中对缓存的描述吗？缓存中发送过的数据会以副本形式保留一段时间，当信息发送失败收到重传请求时，会将副本发送出去。只有当对方收到报文并返回ACKn以后，才会删除缓存中的副本。

    如果收到了多个相同的ACKn报文，则代表接收端的数据重复接收了！

 

复制了一份，继续，我们在看右边

接收端

1.发送端没法送来任何数据，自然我们接收端就处于V（R）=0的状态，表示没有数据到达这边。

2.很快，数据传送来了，但是我们要确认收到的data是否正确。

3.发送来的数据中携带的N（S）发送序列会和V（R）接受序列进行比对，因为N（S）发送来的时候与V（S）相同都是0，正好和V（R）是相等的。那么此时，接收端收下数据给主机，并在自己的V（R）更新状态序列上+1，将其赋值给ACKn中的n返回给发送端，表示我收到了数据，你可以继续进行接下来的发送了。

倘若N（S）≠V（R）或者收到的data有问题。都不会将V（R）进行更新，而是直接赋予ACKn，也就是n仍然是0.当发送端收到ACKn时发现对端居然没有更新ACK，那么就继续发送缓存中的副本给对端。

如果接收端发现自己的ACKn无法发到发送端，不慌，发送端的定时器超时后会解决这个问题！

注：发送端和接收端要同时看，就能对停止等待协议有了更深刻的了解。也可以更加详细的了解TCP三次握手了。

后续

我在网上找了个简述版本的，虽然不那么细致，但是很精炼，非常不错！

① 发送方每次仅将当前信息帧作为待确认帧保留在缓冲存储器中;

② 当发送方开始发送信息帧时,随即启动计时器;

③ 当接收方收到无差错信息帧后,即向发送方返回一个确认帧;

④ 当接收方检测到一个含有差错的信息帧时,便舍弃该帧;

⑤ 若发送方在规定时间内收到确认帧,即将计时器清零,继而开始下一帧的发送;

⑥ 若发送方在规定时间内未收到确认帧,(即计时器超时),则应重发存于缓冲器中的待确认信息帧。

上述讲了停止等待协议的工作流程，但是重传机制还没有描述。

    发送端对出错的数据帧进行重传可以是自动进行的，因而这种差错控制的体制常简称为ARQ(Automatic Repeat Request)——自动重传请求（不过叫它自动请求重传更合适）。

后续篇幅会讲述重传问题！