TCP运输连接管理：三次握手与拥塞控制

"计算机网络_运输层04.pptx" 在计算机网络中，运输层是网络协议栈中的关键层次，主要负责端到端的数据传输。本讲义着重讲解了运输层的重要概念，特别是TCP（传输控制协议）的相关机制。 首先，运输层的流量控制是一个重要的议题。流量控制是为了避免发送方过快发送数据导致接收方处理不过来，通过调整发送方的发送速率，确保数据在网络中平稳传输。通常，这一过程通过滑动窗口机制实现，窗口的大小会根据网络状况动态变化。 其次，拥塞控制是防止网络中数据量过大，导致路由器或链路过载。一旦出现拥塞，网络性能将显著下降。拥塞控制策略包括慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等，这些方法协同工作，旨在及时发现并缓解网络拥塞。 TCP首部包含多个控制位，例如SYN（同步）、ACK（确认）、PSH（推送）和FIN（结束）等，它们用于控制连接状态和数据传输过程。序号和确认号则是TCP可靠传输的关键，序号标识每个数据段的起始位置，而确认号用来告诉发送方哪些数据已被接收。 当发送方的超时计时器触发，表示数据段在预期时间内未得到确认，可能发生了丢包。这时，TCP会重发未确认的数据段，并可能增大重传超时时间以适应网络状况。 如果发送方收到三个连续的相同确认，这表明中间某个数据段可能丢失，TCP会启动快速重传算法，立即重传那些未确认的重复确认对应的序列号范围内的数据段，而不是等待整个重传超时。 课程的目标还包括掌握TCP的连接与释放过程，这涉及到运输连接的三个阶段：连接建立、数据传输和连接释放。在连接建立时，需解决确认双方存在、协商参数以及分配资源等问题。TCP连接的建立采用三次握手协议，确保双方都准备好进行通信。具体步骤包括：客户端发送带有SYN的连接请求，服务器响应并确认，然后客户端再次确认，至此连接建立完成。 在TCP连接的管理中，客户服务器模式是常见的方式，客户主动发起连接请求，而服务器处于监听状态等待连接。通过这种方式，TCP确保了可靠的双向通信，为各种互联网应用提供了基础。