知识图谱

TCP通过以下机制保障了可靠性

TCP握手和挥手

TCP为什么需要3次握手

1、客户端发送SYN请求到服务端(目的：服务端会知道客户端拥有发送数据的的能力)
2、服务端回复SEND_SYN请求和ACK（目的：客户端会知道服务端拥有接收合发送的能力）
3、客户端发送ACK（目的：服务端会知道客户端有接收能力）

TCP为什么需要4次挥手

1、客户端向服务器请求断开（电话A说: 要不今天先聊到这里）
2、服务端回复，已收到断开请求（此时服务端数据可能还没有发送完成，可能还在继续往客户端发送数据）（电话B说：好的, 此时B可以赶紧说完自己想说的）
3、服务端回复数据发送完成，可以断开（电话B说：我说完了，那拜拜了）
4、客户端回复收到，确认断开（电话A说：好的，拜拜）

此时客户端进入timewait状态，如果在默认的2msl内没有再收到服务端发来的数据，那么就真正的关闭
timewait状态存在的意义是为了防止这最后一次确认请求丢失，如果服务端没有收到这最后一个确认请求，那么就会触发fin重传机制，客户端会重新发送最后一次请求
类似电话B没有收到A最后的说的拜拜，可能会再次确认A是否听到了

重传机制

超时重传

理论上每个发送的数据包都会收到服务端回复的ack确认应答报文，如果在特定的RTO内(RTO值根据RTT时间+算法得出)，没有收到确认报文则触发超时重传
缺陷：如果网络延迟很高或者丢包率很高，每次都要等待超时触发重传。这会降低传输效率

快速重传

快速重传弥补了超时重传的缺陷，不以时间为驱动，以数据为驱动。例：
1、第一份seq1到达服务端，于是回复ack=2
2、但是seq2由于丢失导致没有收到，seq3到达了，于是ack还是回2
3、后面的 Seq4 和 Seq5 都到了，但还是 Ack 回 2，因为 Seq2 还是没有收到；
4、发送端收到了三个 Ack = 2 的确认，知道了 Seq2 还没有收到，就会在定时器过期之前，重传丢失的 Seq2
5、最后，收到了 Seq2，此时因为 Seq3，Seq4，Seq5 都收到了，于是 Ack 回 6
缺陷：重传的时候，不知道是重传一个数据还是重传所有的数据

SACK

这种方式需要在 TCP 头部「选项」字段里加一个 SACK 的东西，它可以将缓存的地图发送给发送方，这样发送方就可以知道哪些数据收到了，哪些数据没收到，知道了这些信息，就可以只重传丢失的数据。

如果要支持 SACK，必须双方都要支持。在 Linux 下，可以通过 net.ipv4.tcp_sack 参数打开这个功能（Linux 2.4 后默认打开）。

滑动窗口

网络中理想情况是客户端每发送一个报文，就要等待服务端回复一个接收报文，然后再开始下一次网络传输。这种情况下，RTT往返时间越长，那么传输效率就越低，所以滑动窗口就是值无需等待确认应答，继续发送数据的最大值。
窗口的实现实际上是操作系统开辟的一个缓存空间，发送方主机在等到确认应答返回之前，必须在缓冲区中保留已发送的数据。如果按期收到确认应答，此时数据就可以从缓存区清除

流量控制

如果一直无脑的发数据给对方，但对方处理不过来，那么就会导致触发重发机制，从而导致网络流量的无端的浪费

拥塞控制

当网络质量较差时，恶性循环下触发大量的重传等机制，就会造成更大的网络负担

引用： https://www.cnblogs.com/xiaolincoding/p/12732052.html

TCP