TCP的可靠傳輸原理是什么

小編給大家分享一下TCP的可靠傳輸原理是什么，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討吧！

TCP下面的IP層是盡最大努力的交付，是不可靠的，所以TCP需要靠自己去完成可靠傳輸。下面，我們先從簡單的停止等待協議來講解可靠傳輸的如何實現的。需要注意可靠傳輸的幾個特點：不丟失、不重復、按序到達。

注意，TCP并不使用停止等待協議來實現可靠傳輸。

停止等待協議

傳輸層的數據傳輸單元稱為段。下面，為了方便，都稱為分組。

停止等待協議的原理非常簡單，發送一個分組后就停止繼續發送，等待收到上一個分組的確認后，再繼續發送后面的分組。

下面通過幾個不同情況來分析：

無差錯情況

無差錯情況非常簡單，如下圖。每發送完一個分組后，就停止發送，等待收到該分組的確認后，再繼續發送后面的分組。

出現差錯

出現差錯分兩種情況，第一種是發送的分組沒有交付成功到目的地址，另一種情況是傳送的數據包有差錯。通過圖例，我們來分析兩種情況

首先來看看B的操作：A發送M1分組，該分組如果是錯誤的，B收到后會丟棄該數分組，然后什么也不做（不會通知A收到了錯誤分組）。如果B沒有收到M1分組，那么它什么也不知道，也不會去做任何動作。

接下來看A是如何做的：A發完分組后，遲遲收不到B對M1分組的確認后，當等待的時間超時了，那么就需要重新發送該M1分組。要實現超時重傳，就需要設置一個超時計時器，當發送的一個分組在超時時間前收到了確認，那么就重置超時計時器，否則的話就需要重傳分組。

有幾點是需要注意的：

• A在發送完一個分組后，必須還要保存該分組的副本，以便超時重傳。當收到這個分組的確認后，就可以丟棄該分組的副本了。

• 需要給每一個分組做編號，這樣才知道是各個分組的到達情況。

• 超時時間應該設置的比平均傳輸時間稍長一些，以免引起不必要的重傳。

確認丟失和確認遲到

除了分組在傳送過程中會出現差錯，在返回確認的時候，也會出現差錯——確認丟失和確認遲到。

首先看確認丟失情況，A的分組B收到了，并給A發送了確認，但該確認丟失了，A沒有收到。因為A沒有收到M1的確認，那么等待超過超時后，就會向B重傳M1。這個時候B收到了重復的分組M1，需要做兩個操作：

• 將重復的分組M1丟棄

• 向A發送M1的確認。因為既然A重傳了M1，就表示A沒有收到M1的分組。所以B需要繼續發送對M1的確認。

再來看另一種情況，對M1的分組確認遲到了（超過超時時間后才收到）。A在收到重復的確認后，會丟棄，其他什么也不做。

通過上述的超時重傳機制，就可以實現在不可靠的網絡傳輸上實現可靠的傳輸。

信道利用率

上述的停止等待協議簡單，但它有一個非常大的缺點——信道的利用率太低。在等待收到確認的這段時間，信道是完全空閑的，十分浪費。

為了提高信道利用率，可以使用流水線傳輸，流水線傳輸可以連續發送多個分組，這樣就可以大大提高信道利用率了。

采用流水線傳輸的協議有連續ARQ協議和窗口滑動協議。而TCP就是采用滑動窗口協議來完成可靠傳輸的。

看完了這篇文章，相信你對TCP的可靠傳輸原理是什么有了一定的了解，想了解更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！