TCP
TCP报文首部有哪些字段有何作用
16位端口号,源端口号,该报文段来自哪里
16位目标端口号,要传给哪个上层协议或应用程序
32位序号,一次TCP通信(从连接建立到断开)过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号
32位确认号,用作对另一方发送的tcp报文段的响应,收到的tcp报文段的序号值加1
4位头部长度,表示tcp头部有多少个32bit字(4字节),tcp头部最长60字节
6位标志位,urg,紧急指针是否有效;ack,确认好是否有效;psh,缓冲区尚未填满;rst,表示要求对方重新建立连接;syn,建立连接消息标志接;fin,表示告知对方要关闭连接
16位窗口大小,是tcp流量控制的一个手段,窗口是接受通告窗口,告诉对方本段的tcp接收缓冲区还能容纳多少字节的数据,控制发送数据的速度
16位校验和,由发送端填充,接收端对tcp报文段执行crc算法来检验tcp报文段在传输过程中是否损坏,校验不仅包括头部还包括数据部分,是tcp可靠传输的一个重要保障
16位紧急指针,一个正的偏移量,他和序号字段的值相加表示最后一个紧急数据的下一个字节的序号,字段是紧急指针相对当前序号的偏移,是发送端向接收端发送紧急数据的方法
TCP和UDP的区别
-
tcp面向连接,udp是无连接的,发送数据前不需要建立链接 -
tcp要求安全性,提供可靠的服务,通过tcp连接传送的数据不丢失不重复,安全可靠,udp尽量交付,不保证可靠交付 -
tcp是点对点连接,udp一对一,一对多,多对多 -
tcp传输的效率较低,而udp效率高,适用于高速传输和实用性较高的通信或广播 -
tcp适用于网页和邮件等,而udp适用于视频和语音广播等 -
tcp面向字节流,udp面向报文
TCP是如何保证可靠性的
tcp连接基于三次握手,断开基于四次握手,
tcp的可靠性体现在有状态,tcp记录那些数据发送了,哪些被接受了哪些没有被接受,保证数据包安息到达,保证数据传输不出差错;
tcp的可靠性还体现在可控制,有报文校验,ack应答,超时重传,失序数据重传,丢弃重复数据,流量控制和拥塞控制等机制
TCP重传机制
超时重传
tcp为了实现可靠传输,实现了基本的重传机制,即在发送数据报文时,设定一个定时器,每隔一段时间,没有收到对方的ack确认应答报文,就会重发该报文
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-b5mWIAvB-1630910985841)(F:%5Ctypora%5Cimage%5Cimage-20210724182847140.png)]
RTT,一个数据包发出去到回来的往返时间,
RTO,超时重传时间
一般情况下,RTO略大于RTT,效果最好,
SRTT
? SRTT = (1-α)* SRTT + α * RTT,求SRTT的加权平均
RTTVAR = (1-β) * RTTVAR +β(|RTT-SRTT|),计算SRTT与真实值的差距
RTO = μ * SRTT +? * RTTVAR = SRTT+4*RTTVAR
α = 0.125,β = 0.25,μ=1,? = 4,
超时重传有以下缺点
当报文段丢失,会等待一定的超时周期然后才重传分组,增加了端到端的时延,在等待超时的过程中,可能会出现后面的报文段已经被接收端接受但却得不到确认,发送端认为丢失引起不必要的重传,浪费资源也浪费时间。
tcp有个超时时间间隔加倍的策略,所以说可以使用快速重传的机制
快速重传,以数据驱动,基于接收端的反馈信息引发重传
不必要的重传,浪费资源也浪费时间。
tcp有个超时时间间隔加倍的策略,所以说可以使用快速重传的机制
快速重传,以数据驱动,基于接收端的反馈信息引发重传
|