TCP可靠传输机制解析

"TCP可靠数据传输" 在计算机网络中，TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输协议，负责在不可靠的IP层上提供可靠的数据传输服务。本讲由聂兰顺主讲，深入探讨了TCP如何实现这一目标。 首先，TCP通过流水线机制来提高效率，允许发送方连续发送多个数据段，而不需要等待每个段的确认。这样可以减少网络中的延迟，并提高整体吞吐量。 其次，TCP采用累积确认，即接收方只需要对最后一个正确接收到的数据段进行确认，这意味着即使中间有数据段丢失，TCP也能通过一个确认来指示发送方重新发送丢失的部分，而无需重传所有后续数据。 TCP使用单一重传定时器，当定时器超时或收到重复的ACK时，会触发重传机制。超时重传是最基本的保障，而重复ACK通常表示中间有数据段丢失，因为接收方在未收到预期的段时会发送一个累计ACK。 在讨论TCP的超时和RTT（Round-Trip Time）时，TCP会通过测量Sample RTT（从发送数据段到接收到对应的ACK的时间）来估计RTT，并使用指数加权移动平均法更新Estimated RTT。这有助于适应RTT的波动，同时设定超时时间，如Timeout Interval = Estimated RTT + 4 * DevRTT，以确保在网络状况变化时仍能及时重传。 在TCP发送方，当接收到应用层的数据，会创建数据段并设置序列号，然后开启计时器。如果发生超时，将重传该段并重启计时器；如果收到ACK，会更新已确认的段位置（SendBase），如果还有未确认的分组，将继续启动定时器，以确保数据的可靠性。 TCP通过精细的机制，如流水线、累积确认、重传定时器和RTT估算，来保证在不可靠的网络环境中实现数据的可靠传输。这些机制的综合运用，使得TCP成为互联网中最常用且高效的传输协议之一。