一、綜述
1、確認和重傳：接收方收到報文就會確認，傳送方傳送一段時間後沒有收到確認就重傳。
2、資料校驗
3、資料合理分片和排序：
udp：ip資料報大於1500位元組,大於mtu.這個時候傳送方ip層就需要分片(fragmentation).把資料報分成若干片,使每一片都小於mtu.而接收方ip層則需要進行資料報的重組.這樣就會多做許多事情,而更嚴重的是,由於udp的特性,當某一片資料傳送中丟失時,接收方便無法重組資料報.將導致丟棄整個udp資料報.
tcp會按mtu合理分片，接收方會快取未按序到達的資料，重新排序後再交給應用層。
4、流量控制：當接收方來不及處理傳送方的資料，能提示傳送方降低傳送的速率，防止包丟失。
5、擁塞控制：當網路擁塞時，減少資料的傳送。
二、滑動視窗
上面籠統地說了tcp保證可靠傳輸的機制，下面說說如何用滑動視窗來實現。
為什麼要使用滑動視窗
因為傳送端希望在收到確認前，繼續傳送其它報文段。比如說在收到0號報文的確認前還發出了1-3號的報文，這樣提高了通道的利用率。但可以想想，0-4發出去後可能要重傳，所以需要乙個緩衝區維護這些報文，所以就有了視窗。
rtt：往返時間。
視窗是什麼
接收視窗：
「接收視窗」大小取決於應用（比如說tomcat：8080埠的監聽程序）、系統、硬體的限制。圖中，接收視窗是31~50，大小為20。
在接收視窗中，黑色的表示已收到的資料，白色的表示未收到的資料。
當收到視窗左邊的資料，如27，則丟棄，因為這部分已經交付給主機；
當收到視窗左邊的資料，如52，則丟棄，因為還沒輪到它；
當收到已收到的視窗中的資料，如32，丟棄；
當收到未收到的視窗中的資料，如35，快取在視窗中。
傳送視窗：
傳送視窗的大小swnd=min（rwnd，cwnd）。rwnd是接收視窗，cwnd用於擁塞控制，暫時可以理解為swnd= rwnd =20。
圖中分為四個區段，其中p1到p3是傳送視窗。
tips：傳送視窗以位元組為單位。為了方便畫圖，圖中展示得像以報文為單位一樣。但這不影響理解。
三、重傳和確認
什麼時候發確認：這是乙個複雜的策略。我們這裡先簡單地認為每收到乙個報文就發乙個確認。
怎麼確認（累計確認）：
情況1：傳送ack=31（為什麼這個也要發，這個確認可以用於後面的擁塞控制）
情況2：傳送ack=34，並把接收視窗左邊緣設定成34，右邊緣設定成53
累計確認的好處：情況1中ack=31比描述收到32和33簡單；壞處：可能要重傳已經接收的資料。
傳送方收到確認時怎麼處理：
情況1：收到ack=31，什麼都不做，或者說繼續傳送可用視窗中的內容，如42~50
情況2：收到ack=34，傳送視窗視窗的左邊緣設定成34，右邊緣設定成53
什麼時候重傳：因為每個報文都有超時計數器，超時才重傳。超時重傳時間的選擇也是乙個策略。
tcp快取和視窗的關係：視窗是快取的一部分。
傳送快取=傳送視窗+ p3右邊的一部分
接收快取=接收視窗+部分已確認但主機還沒處理完的資料。
四、流量控制
一圖流，簡單來說就是接收方處理不過來的時候，就把視窗縮小，並把視窗值告訴傳送端。
當視窗值為0，而接受方把視窗值恢復（比如ack=1，ack=601，rwnd=200），但確認丟失，進入相互等待的死鎖局面。所以如果視窗值為0，傳送端就會開啟乙個持續計數器，每個一段時間詢問一下接收方。
五、擁塞控制
swnd=min（rwnd，cwnd），cwnd就是擁塞視窗大小。
慢開始和擁塞避免
ssthresh：處理擁塞時參照的乙個引數。例子中初始值為16，後來變為12。
當cwnd> ssthresh，cwnd以慢開始的方法指數增長；
當cwnd< ssthresh，cwnd以擁塞避免的方法線性增長。
值得注意的幾個點
1上圖是cwnd隨傳輸輪次的變化，每過乙個rtt就算一輪。
2超時就可以認為是擁塞了
快重傳和快恢復：上乙個演算法的加強版
快重傳：收到3個同樣的確認就立刻重傳，不等到超時；
快恢復：cwnd不是從1重新開始。
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