TCP协议详解：可靠通信的ARQ与双窗口机制

"TCP (Transmission Control Protocol) 是一种传输层协议，其核心思想是为了提供可靠的数据传输服务，确保数据在网络中无丢失、无重复并按顺序到达。以下是TCP的一些关键原理和实现机制： 1. 停等协议：这是最简单的ARQ (Automatic Repeat Request) 方法，发送方每发送一个数据包后就等待接收方的确认，如果超时未收到确认，则重新发送。优点是简单，但缺点是信道利用率极低，因为数据传输必须暂停直到确认到达。 2. 确认与重传机制：TCP引入了确认和重传机制来增强可靠性。发送方在发送数据后，期望接收到接收方的确认。如果数据包未收到确认，将进行重传。这确保了数据的完整性和准确性。 3. 连续ARQ协议：改进了停等协议，允许发送方连续发送多个数据包，只有当某个数据包未被确认时才停止发送后续的。这种方式提高了信道利用率，但可能引入了不准确性。 4. 流水线传输 和 累积确认：在连续ARQ的基础上，数据包可以逐个发送，而接收方通过累积确认一次返回多个已成功接收的序号，减少了确认的次数，提高了效率。 5. 双窗口机制：TCP使用两个窗口，发送窗口控制发送方可以发送的数据量，接收窗口控制接收方可以处理的数据量，以避免拥塞。窗口大小可以根据网络条件动态调整。 6. 序号与确认：每个数据包都有一个序号，用于跟踪数据的传输状态。TCP使用基于字节的序号，而不是基于报文，以确保精确性。确认信息包含接收序列号，表明接收到了哪些数据。 7. 三次握手与四次挥手：TCP连接的建立采用三次握手，确保双方都同意连接；断开连接则需四次挥手，包括关闭发送方和接收方的连接请求。这防止了半开连接带来的问题。 8. 客户服务器模式：TCP连接通常由客户端发起，并由服务器响应。客户端主动打开连接，服务器被动等待连接。 在实际应用中，如在DOS窗口中观察到的TCP连接，可以看到目标端口如80通常与浏览器浏览相关的HTTP连接。通过查看连接的状态（ESTABLISHED），我们可以追踪TCP连接的生命周期。 TCP通过这些复杂但有效的方法实现了可靠的通信，虽然在性能上可能牺牲了一些即时性，但在保证数据完整性和可靠性方面达到了很高的水平。"