TCP超时与重传机制分析

"TCP的超时与重传使用229_下载-软件无线电原理与应用第二版" 在TCP协议中，超时与重传是确保数据传输可靠性的重要机制。本章通过对TCP传输过程的实例分析，揭示了这些机制的具体运作。在描述中提到的示例中，使用`sock`程序向`vangogh.cs.berkeley.edu`的丢弃服务发送32768字节数据，通过两个9600 b/s的SLIP链路进行，整个过程耗时约45秒，期间发生了一次超时和三次重传。 往返时间RTT（Round-Trip Time）是衡量数据包从发送到接收并返回所需时间的关键指标。TCP通常只对每个连接测量一次RTT值。在发送报文段时，如果定时器已经激活，该报文段不会被计时。在图21-2中，显示了前5秒内的数据传输，其中三个括号标识了用于RTT计算的报文段。并非所有报文段都参与RTT计算。 TCP的超时和重传策略是这样的：当TCP发送一个数据段后，会启动一个定时器。如果在定时器到期之前没有收到相应的ACK确认，TCP会重传该数据段。这种机制保证了即使在网络状况不稳定时，数据也能最终被正确传递。 此外，慢启动和拥塞避免也是TCP流量控制的重要组成部分。慢启动用于在连接建立初期逐渐增加发送速率，以防止过早引发网络拥塞。拥塞避免则是当检测到可能的拥塞迹象时，TCP会减少发送速率，避免网络拥塞的发生。在提供的示例中，通过修改后的`tcpprint`程序，可以查看连接控制块中的变量，如RTT、慢启动阈值和拥塞窗口大小，以深入理解这些机制的运行。 TCP/IP协议族是互联网的基础，它是一个分层的体系结构，包括链路层、网络层、运输层和应用层。在TCP/IP协议族中，TCP位于运输层，提供面向连接、可靠的通信服务，而UDP作为另一个传输协议，提供无连接、不可靠的服务，适用于对实时性要求较高但可以容忍数据丢失的场景。 在TCP/IP四层模型中，链路层处理物理媒介的接口，网络层负责数据包的路由选择，如IP协议，而运输层的TCP和UDP则负责主机间的数据传输。TCP提供诸如流量控制、错误检测和纠正等功能，以确保数据的完整传输，而UDP则更轻量级，适合于低延迟的应用，如在线视频流和游戏。 TCP的超时与重传、慢启动和拥塞避免机制是确保网络通信可靠性的重要工具，而TCP/IP协议族的分层设计则使得不同层次的功能得以有效分离，便于实现和维护。