TCP詳解

TCP逾時重傳

  原理是在發送某一個資料以後就開啟一個計時器，在一定時間内如果沒有得到發送的資料報的ACK封包，那麼就重新發送資料，直到發送成功為止。

　　影響逾時重傳機制協定效率的一個關鍵參數是重傳逾時時間（RTO，Retransmission TimeOut）。RTO的值被設定過大過小都會對協定造成不利影響。

（1）RTO設長了，重發就慢，沒有效率，性能差。 
（2）RTO設短了，重發的就快，會增加網絡擁塞，導緻更多的逾時，更多的逾時導緻更多的重發。            

  連接配接往返時間（RTT，Round Trip Time），指發送端從發送TCP包開始到接收它的立即響應所消耗的時間。

TCP滑動視窗

作用：
（1）提供TCP的可靠性；
（2）提供TCP的流控特性            

  TCP的滑動視窗的可靠性也是建立在“确認重傳”基礎上的。

發送視窗隻有收到對端對于本段發送視窗内位元組的ACK确認，才會移動發送視窗的左邊界。

  接收端可以根據自己的狀況通告視窗大小，進而控制發送端的接收，進行流量控制。

TCP擁塞控制

  擁塞控制是一個全局性的過程； 流量控制是點對點通信量的控制

  TCP擁塞控制4個核心算法：慢開始（slow start）、擁塞避免（Congestion Avoidance）、快速重傳（fast retransmit）、快速恢複（fast recovery）

  擁塞視窗（cwnd，congestion window），其大小取決于網絡的擁塞程度，并且動态地在變化。

  慢開始算法的思路就是，不要一開始就發送大量的資料，先探測一下網絡的擁塞程度，也就是說由小到大逐漸增加擁塞視窗的大小。

  為了防止cwnd增長過大引起網絡擁塞，還需設定一個慢開始門限ssthresh狀态變量。ssthresh的用法如下：

當cwnd < ssthresh時，使用慢開始算法。 
當cwnd > ssthresh時，改用擁塞避免算法。 
當cwnd = ssthresh時，慢開始與擁塞避免算法任意。           

  擁塞避免算法讓擁塞視窗緩慢增長，即每經過一個往返時間RTT就把發送發的擁塞視窗cwnd加1，而不是加倍。

  無論是在慢開始階段還是在擁塞避免階段，隻要發送方判斷網絡出現擁塞，就把慢開始門限設定為出現擁塞時的發送視窗大小的一半。然後把擁塞視窗設定為1，執行慢開始算法。如下圖：

擁塞控制的具體過程如下： 
（1）TCP連接配接初始化，将擁塞視窗設定為1 
（2）執行慢開始算法，cwnd按指數規律增長，直到cwnd=ssthresh時，開始執行擁塞避免算法，cwnd按線性規律增長 
（3）當網絡發生擁塞，把ssthresh值更新為擁塞前ssthresh值的一半，cwnd重新設定為1，按照步驟(2)執行           

快重傳和快恢複

快速重傳(Fast retransmit)

  要求接收方在收到一個失序的封包段後就立即發出重複确認（為的是使發送方及早知道有封包段沒有到達對方），而不要等到自己發送資料時捎帶确認。

　　快重傳算法規定，發送方隻要一連收到3個重複确認就應當立即重傳對方尚未收到的封包段，而不必繼續等待設定的重傳計數器時間到期。

　　

快速恢複(Fast Recovery)

  (1) 當發送方連續收到三個重複确認，就執行“乘法減小”算法，把慢開始門限ssthresh減半。這是為了預防網絡發生擁塞。請注意：接下去不執行慢開始算法。

  (2) 由于發送方現在認為網絡很可能沒有發生擁塞，是以與慢開始不同之處是現在不執行慢開始算法（即擁塞視窗cwnd現在不設定為1），而是把cwnd值設定為慢開始門限ssthresh減半後的數值，然後開始執行擁塞避免算法（“加法增大”），使擁塞視窗緩慢地線性增大。

發送方視窗的上限值 = Min [ rwnd, cwnd ]
當rwnd < cwnd 時，是接收方的接收能力限制發送方視窗的最大值。
當cwnd < rwnd 時，則是網絡的擁塞限制發送方視窗的最大值。           

摘自：

https://blog.csdn.net/qq_18539301/article/details/82351729