TCP可靠性保证：停止等待协议与连续ARQ

"JAVA面经，涵盖网络数据结构，讨论TCP协议中的停止等待协议、连续ARQ协议和滑动窗口协议，旨在理解TCP的可靠性机制和提高传输效率的方法。" 在TCP/IP协议栈中，确保数据可靠传输是至关重要的。Java编程语言在实现网络通信时，依赖于这些底层的网络协议。本面经主要关注的是TCP的几个关键机制，包括停止等待协议、连续ARQ协议和滑动窗口协议，这些都是TCP保证数据正确传输的基础。 **停止等待协议**是TCP中最基础的可靠性策略。它的基本思想是每次只发送一个数据段（分组），然后等待接收方的确认。如果在预设的超时时间内没有收到确认，发送方会重传该数据段。此协议分为两种情况： 1. **无差错情况**：发送方发送数据后，接收方正常接收并返回确认，发送方收到确认后继续发送下一个数据段。 2. **超时重传**：包括分组丢失、确认丢失和传送延迟三种情况。当发送方未收到确认，会重传数据段；接收方在收到重复数据时，会丢弃并重新发送确认。 然而，停止等待协议的效率较低，因为它限制了信道的使用率，大部分时间信道处于空闲状态。 为了解决这个问题，引入了**连续ARQ协议**和**滑动窗口协议**。 **连续ARQ协议**允许发送方在一个窗口内发送多个数据段，窗口大小由接收方通过返回的“win”值动态调整。这种方式提高了信道利用率，因为发送方无需等待每个数据段的确认就可以发送新的数据。同时，它采用**累积确认**，接收方仅对按序到达的最后一个数据段发送确认，这样可以减少确认的开销。 **滑动窗口协议**进一步优化了数据传输。它不仅允许发送方连续发送多个数据段，而且窗口会随着确认的返回而向前移动。这意味着发送方可以连续发送窗口内的所有数据，而无需等待每个数据段的确认。这种协议显著提升了传输速度，并且可以通过调整窗口大小来控制流量，防止拥塞。 滑动窗口协议还支持**选择确认**，即当部分数据段丢失时，接收方可以精确地指示哪些数据段需要重传，而不是像累积确认那样重传整个序列。 这些协议的组合使用，使得TCP能够提供高效且可靠的端到端数据传输，是Java进行网络编程时必须理解的基础概念。在面试中，理解并能解释这些机制的工作原理，将展示出对TCP/IP协议深入的理解，对求职者来说是非常有利的。