计网08——TCP/IP(传输层)5

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TCP如何保证传输的可靠性

  1. 应答机制:接收方收到数据之后,会发送一个确认(通常延迟几分之一秒);

  2. 超时重发:发送方发出数据之后,启动一个定时器,超时未收到接收方的确认,则重新发送这个数据;

  3. 流量控制:确保接收端能够接收发送方的数据而不会缓冲区溢出

  4. 数据包校验

  5. 对失序数据包重新排序(TCP报文具有序列号)

  6. 丢弃重复数据包

  7. 校验和: TCP 将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP 将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。

  8. 流量控制: TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间,TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据,能提示发送方降低发送的速率,防止包丢失。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。 (TCP 利用滑动窗口实现流量控制)

  9. 拥塞控制: 当网络拥塞时,减少数据的发送。

  10. ARQ协议: 也是为了实现可靠传输的,它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送,等待对方确认。在收到确认后再发下一个分组。

  11. 超时重传: 当 TCP 发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。

  12. 应用数据被分割成 TCP 认为最适合发送的数据块。

  13. TCP 给发送的每一个包进行编号,接收方对数据包进行排序,把有序数据传送给应用层。

  14. TCP 的接收端会丢弃重复的数据。

什么是TCP粘包?

TCP粘包就是指发送方发送的若干包数据到达接收方时粘成了一包在接收端缓冲区中,后一包数据的头紧接着前一包数据的尾

如果发送方发送的多组数据本来就是同一块数据的不同部分,这时当然不需要处理粘包现象;如果多个分组毫不相干,甚至是并列关系,那么这个时候就一定要处理粘包现象了

出现粘包的原因:

  • 发送方:默认使用Nagle算法,为减少网络中报文段的数量,将多个间隔较小、数据量较小的数据,合并成一个数据量大的数据块,进行发送;
  • 接收方:如果TCP接收数据包的速度大于应用程序从缓存中读取数据包的速度,多个包就会被缓存,应用程序就有可能读取到粘包

如何解决粘包问题?

  • 发送方关闭Nagle算法在每组数据前加上数据长度、在每个数据包末尾添加回车符
  • 接收方可以通过规定开始符和结束符读取包