關于“tcp協議如何確保可靠傳輸”這個問題，網上的資料參差不齊，近期開始在圖書館讀一些教材，帶著問題讀了以下書目的關于TCP的章節，總結記錄了下來，
- 德國波茨坦大學《internetworking Technische Grundlagen und Anwendungen》/《網路技識訓礎與應用》（christoph meinel,harald sack）
- 《深入理解計算機網路》（王達）
- 《計算機網路教程自頂向下的方法》（Behrouz A.Forouzan Firouz Mosharraf）
- 《計算機網路》（張曾科、陽憲惠）
- 《計算機網路》第7版（謝希仁）
為什么TCP需要可靠傳輸呢
- 網路層是不可靠，網路層的任務僅僅是選擇合適的網間路由和交換結點， 確保資料及時傳送，
- 傳輸層性質所致，上層需要可靠性，因而傳輸層的主要任務是根據通信子網的特性最佳的利用網路資源，并以可靠和經濟的方式，為會話層之間，提供建立、維護和取消傳輸連接的功能，負責可靠地傳輸資料，
- UDP通過犧牲可靠性，換取盡力交付、通信效率高、確保資料的實時性的特點，自然需要TCP的出現，來對使用需求互補完善，
因而以上3點，可靠傳輸的重擔交予到了TCP之上，
TCP怎么做到可靠傳輸呢
為了實作可靠傳輸的目的，TCP使用4個解決方案：面向連接的傳輸機制、超時重傳控制、可變滑動視窗流量控制、 擁塞控制，
面向連接的傳輸機制
使用了三次握手、四次揮手，這個比較常見，大家一般都熟悉了，就不冗余贅述了，
校驗和，確認應答（ACK），序列號，
并對重復無效的ACK進行處理，收下后并丟棄，實作自動重傳請求，
超時重傳控制
當報文發出后在一定的時間內未收到接收方的確認，發送方就會進行重傳，每發送一個分組，就設定一個超時重傳計時器，當收到對方回傳的ack，就撤銷已設定的超時計時器，為實作這一步，有三個注意點：
- 發送后保留副本，以備重傳時使用，收到對方回傳的ack后，才清除副本，
- 編號，
- 超時重傳計時器的時間設定適考慮時延、擁塞的等不確定因素，因而重傳時間設定會比資料分組的平均往返時間更長一些，
可變滑動視窗流量控制
視窗分為發送視窗和接收視窗，簡單而言，接收方把能接受的資料大小（接受視窗大小），通過ACK反饋予發送方，從而設定協調發送內容大小，細節有以下幾點：
- 當發送資料超出接收方視窗大小時，超出部分重傳；
- 當發送資料小于接收方視窗大小時，發送方繼續發送內容；
- 并不是對每一個報文段都有ACK的回復，可能時一至多個報文段，發送一個ACK;
- 當收到的報文段個數缺失，收到的報文段會存入快取，等待發送方重傳缺失的報文段；合并完整，再回傳ACK；如果長時未收到缺失的報文段，則快取中的報文段會被一并清空，
擁塞控制
擁賽控制的演算法有四種：慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復，
- 慢開始：由小到大逐步增加擁塞視窗數值，
擁塞視窗初始值 = 1至兩個發送方最大報文段的數值；
擁塞視窗每次增加量 = min(新收到確認報文的位元組數，發送方最大報文段的數值)，
- 擁塞避免:讓擁塞視窗換慢增大，
每經過一個RTT就滑動視窗大小就只加1；
- 快重傳：接收方收到的資料后立即確認，一個資料包回一個確認ACK, 以實作盡早知道當中個別報文的丟失，
例如，當發送程序中M3資料包丟失，接收方只收到了M2與M4資料包時，接收方連續回傳3個M2的ACK予發送方（提示發送方漏了M3小兄弟）；
發送方收到3個連續的M2的ACK后，立即重傳M3資料包，
- 快恢復：遇到網路擁塞后，立馬減小擁塞視窗，
設定一個ssthresh作為使用擁塞避免演算法的起始點，通過這個ssthresh值為滑動視窗最大門限值的一半，
理解以上四個演算法思路，看下面這個圖就輕而易舉了：
總結：TCP因為位于傳輸層，承上啟下，解決下層網路層的不可靠問題，為會話層提供提供可靠連接；并實作對UDP使用的互為補充，
TCP可靠性主要通過面向連接的傳輸機制、超時重傳控制、可變滑動視窗流量控制、 擁塞控制實作，
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