TCP传输控制协议

TCP传输控制协议思维导图，讲述了主要特点、TCP的连接、可靠传输的工作原理、首部格式、TCP的流量控制等。

TCP传输控制协议

• 主要特点
  • 面向对象的运输层协议
  • 每一条TCP连接只能有两个端点
  • 提供可靠交付的服务
  • 全双工通信
  • 面向字节流
    • 将数据块看作一连串无结构的字节流
    • 不保证数据块具有对应关系
• TCP的连接
  • 连接的端口叫做套接字：IP地址：端口号
• 可靠传输的工作原理
  • 停止等待协议
    • 正常：停止等待
    • 出错：超时重传（超时计时器
    • 确认丢失：丢弃重复分组，确认重传
    • 确认迟到：丢弃重复分组，确认重传
  • 连续ARQ协议
    • 接收方累计确认：到这个分组为止所有的分组都已经正确收到
      • 优点：容易实现
      • 不能反映已正确接受的所有分组的信息
    • Go-back-N：需要退回重传已发送的N个分组
  • 具体实现
    • 滑动窗口：每一端必须有一个发送窗口，一个接受窗口，以字节为单位
    • 选择确认SACK：只传送缺少的数据
    • 发送缓存，接受缓存
• 首部格式
  • 序号字段：本报文发送的数据第一个字节的序号
  • 确认字段：期望收到对方的下一个报文段数据的第一个序号
• TCP的流量控制
  • 目的：发送方的发送速率不要太快
  • 实现：利用滑动窗口机制实现
  • 持续计时器：解决死锁，一方收到零窗口通知，就启动该计时器
• TCP的拥塞控制
  • 条件：对资源需求的总和大于可用资源
  • 性质：拥塞控制是一个全局性的过程，涉及所有的主机和路由器
  • TCP拥塞控制算法：
    • 采取基于窗口的端到端的闭环控制方式
    • 拥塞判断
      • 重传计时器超时
      • 收到三个重复的确认信息
    • 四个阶段
      • 慢开始
        • 原理
          • 维持拥塞窗口的状态变量
          • 让自己的发送窗口小于等于拥塞窗口
        • 慢启动门限（ssthresh）：限制拥塞窗口无限增长
      • 拥塞避免
        • 加法增大，按线性规律增大尽量避免网络拥塞
        • 出现拥塞
          • 门限值为出现拥塞时的发送窗口的一半（乘法减小）
          • cwnd=1，执行慢开始算法
      • 快重传阶段
        • 收到三个连续的重复确认就立即重传
      • 快恢复阶段
        • 在快重传之后执行拥塞避免算法
        • 乘法减小后加法增大
        • 门限值减半，拥塞窗口值设置为减半后的门限值
• TCP的运输连接管理三个阶段
  • 连接建立
    • 三个问题
      • 使每一方知道对方的存在
      • 允许双方协商一些参数
      • 能够对运输实体资源进行分配
    • 采用客户服务器模式
    • 三次握手
      • 目的：防止已失效的连接请求报文突然送到产生错误
      • 过程
        • 客户端向服务器发送TCP连接请求
        • 服务器发送针对TCP连接请求的确认
        • 客户端发送针对连接请求的确认的确认
  • 数据传送
  • 连接释放
    • 四次挥手
      • 客户端发送TCP连接释放
      • 服务器发送TCP普通确认
      • 服务器发送TCP连接释放
      • 客户端发送TCP普通确认
    • 2MSL时间
      • 客户端必须等待2MSL时间
      • 保证客户端发送的最后一个ACK报文能到达服务器
  • 图示
• 浮动主题