计算机网络--TCP可靠传输的实现（无拥塞）

TCP报文的格式

三次握手四次挥手

• 序号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流。
• 确认号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，Ack序号才有效。Ack=Seq+1。
• 标志位（Flags）：URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN
  URG：紧急指针有效；
  ACK：确认序号有效；
  PSH：接收方应尽快移交报文给应用层；
  RST：重置连接；
  SYN：发起一个新连接；
  FIN：释放一个连接。

（注意：确认序号Ack和标志位ACK不一样）

三次握手即TCP连接的建立

第一次握手

• 客户端设置标志位SYN；
• Seq=j；
• 发送TCP报文，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；

第二次握手

• 服务器收到TCP报文；
• 设置标志位SYN+ACK；
• Ack=j+1，Seq=k；
• 发送TCP报文，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手

• 客户端收到服务器的TCP报文；
• 设置标志位ACK；
• Ack=k+1；
• 发送TCP报文， 客户端服务器进入ESTABLISHED,成功建立TCP连接。

四次挥手即TCP连接的释放

第一次

客户端设置标志位FIN=1；
Seq=X；
发送TCP报文；

第二次

服务器设置标志位ACK=1；
Ack=X+1;
发送TCP报文给客户端；

第三次

服务器询问上层应用数据传输是否完毕；
传输完毕后，设置标志位FIN=1;
Seq=Y;
发送TCP报文；

第四次

设置标志位ACK=1;
Ack=Y+1；
发送TCP报文给服务器，服务器客户端断开连接。

TCP基于以字节为单位的滑动窗口实现可靠传输（无拥塞）

三次握手建立连接后，服务器客户端开始发送数据。

从一个例子入手：
发送方向接收方发送数据报文，接收方回复确认报文
此时，接收方回复一个确认报文，表明自己的窗口大小20，接收序号31
接收方构建自己的发送窗口，序号31之前是已经接收到并确认的数据，可以从缓冲区删除

若发送方发送31-33的数据，31数据丢失，接收方只收到32-33的数据，此时接收方确认报文只确认最高位数据31，发送方收到确认报文，再次从31号数据开始传输，发送窗口不移动
若31-33号数据发送成功，接收方发送确认报文，并将已确认数据交付主机，接收窗口前移
发送方删除已确认数据，发送窗口前移；
若数据未按序到达、丢吧造成发送窗口耗尽，此时未收到接收方的确认报文，到达一定时间后，触发超时重传机制，重新发送窗口内数据