请解释TCP协议在运输层中的作用及其如何保证数据传输的可靠性和效率？

在计算机网络的运输层中，TCP协议扮演着至关重要的角色，它的主要任务是提供可靠的、面向连接的字节流传输服务。TCP通过序列号、确认应答机制、窗口控制、重传机制以及拥塞控制等技术手段，确保数据能够正确无误地从源端传输到目的端，并且高效地利用网络资源。

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为了保证数据传输的可靠性，TCP为每个发送的字节段分配一个序列号，接收方则通过确认应答（ACK）来告知发送方哪些数据已经被成功接收。如果发送方在指定的时间内没有收到应答，它会重新发送那些未被确认的数据段。此外，TCP还采用了流量控制和拥塞控制机制来避免网络过载和拥塞，其中流量控制是通过滑动窗口机制实现的，而拥塞控制则涉及到慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复等算法。

为了提高传输效率，TCP采用了拥塞避免算法来动态调整数据包的发送速率。同时，TCP的窗口机制允许在等待确认应答的同时发送多个数据段，这样可以减少往返时间（RTT）对传输效率的影响，实现更高效的网络通信。

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