TCP可靠通信与拥塞控制详解

"TCP的拥塞控制及其在传输层协议中的应用" TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输层协议，它的设计旨在确保数据的正确无误传输，同时通过拥塞控制机制来避免网络拥堵。在TCP中，可靠通信主要依赖于停等协议、确认与重传机制以及连续ARQ协议。 停等协议是TCP实现可靠通信的基础，它通过等待对方的确认来确保每个数据包都被正确接收。然而，这种协议的信道利用率较低，因为每次只能发送一个数据包，然后必须等待响应。为了解决这个问题，TCP采用了连续ARQ协议，允许发送方在收到前一个数据包的确认之前发送多个数据包，实现流水线传输，从而提高了效率。累积确认进一步优化了这一过程，允许接收方一次性确认多个连续到达的数据包。 TCP通过使用发送窗口和接收窗口实现双窗口机制来管理这些数据包的发送与接收。发送窗口确定了可以无确认发送的数据量，而接收窗口则定义了接收端当前可接收的数据量。序号系统用于追踪每个数据包，确保它们按正确的顺序组装。窗口大小是动态变化的，基于往返时间RTT的统计，RTT是数据包从发送到返回所需的时间。 TCP的连接建立和断开采用三次握手和四次确认的过程。三次握手确保了双方都准备好进行通信，而四次确认则确保连接在关闭时没有未处理的数据。在客户服务器模型中，客户机主动发起连接请求，服务器端被动接受。在DOS窗口中，显示的TCP连接状态如"ESTABLISHED"表示连接已建立，目标端口80通常与HTTP服务相关联，意味着用户正在浏览网页。 三段式握手包括：1) 发送方发送SYN包（携带序列号）；2) 接收方回应SYN+ACK（确认序列号并发送自己的序列号）；3) 发送方再次发送ACK（确认接收方的序列号），从而建立连接。这个过程确保了双方都有能力接收和发送数据。 TCP通过一系列复杂但高效的机制实现了可靠的数据传输，并通过拥塞控制策略来避免网络过载，从而在保证数据完整性的同时，维护了网络的稳定性和效率。