一、概述
- 面向连接
- 全双工
- 点对点:套接字{IP地址:端口号}
- 面向字节流:序号建立再字节流之上而不是报文段之上
- TCP连接是“逻辑链接”,“虚连接”:TCP协议只在端系统运行,不在路由器、交换机等中间网络元素运行
6. 可靠交付
二、报文段格式
三、可靠数据传输
TCP发送方必须处理的三个主要事件
- 从上层应用程序接收数据
- 定时器超时
- 收到ACK
几种场景
1.
(1)确认丢失
(2)
(3)累积确认避免的重传
2. 超时间隔加倍
每当超时事件发生时,TCP重传具有最小序号的还未被确认的报文段。且将时间间隔设置为之前的两倍。其它两个事件采用公式计算。
3. 快速重传
发送方收到三个冗余ACK,TCP就执行快速重传。
4. 选择确认
缓存正确接收但失序的报文段
选择性地确认正确接收但失序的报文段。
四、流量控制
1. 一条TCP连接的每一侧主机都为该连接设置了接收缓存。
2. 流量控制使得接收方不会因为发送方而缓存溢出。
3. TCP通过让发送方维护接收窗口(rwnd)这一变量来实现流量控制
- rwnd:接收方还有多少可用缓存空间。动态变化。
4. UDP不提供流量控制,报文段可能会因为缓冲区溢出而在接收方丢失。
五、连接管理
1. 3次握手建立连接
- 第三阶段可携带数据
- 连接建立后,每一个报文段SYN都被置为0
2. 关闭连接
- 一条TCP连接的两个进程中任何一个都可以终止该连接
- A端发送关闭连接命令时,发送的报文段中FIN被置为1,B端确认。随后B端同样动作。
- 连接关闭后,所有资源被释放。
3. 客户端和服务器端的TCP状态
六、拥塞控制
基础
1. 对资源的需求大于可用资源时,发生拥塞,进而导致超时等等
2. TCP使用端到端拥塞控制不是应网络辅助的拥塞控制,因为IP层不向端系统提供显示的网络拥塞反馈。
3. 发送方拥塞窗口变量cwnd
4. 拥塞控制
- 网络吞吐量随负载减少时,,进入拥塞状态,吞吐量降到0时,进入死锁状态。
控制方法
- 慢启动
- cwnd = 1,逐轮翻番递增
- 结束场景:超时丢包、收到3个冗余ACK丢包、达到sthresh值时
- 拥塞避免
- 结束场景:两种丢包
- 快恢复
超时丢包:同上
-
冗余ACK丢包:ssthresh = cwnd/2,cwnd = ssthresh + 3MSS
发送方窗口上限=Min{rwnd,cwnd}
快恢复:
Reno : ssthresh = cwnd/2,cwnd = sstresh+3MSS
Tahoe : ssthresh = cwnd/2,cwnd = 1MSS,慢启动 -- 两种丢包都一样,
- AIMD:cwnd 不拥塞,加性增;丢包,乘性减