武威市凉州区建设局网站,苏州网信信息科技股份有限公司,如何成为 个网站,江门做公司网站目录 一、TCP特性 二、报文格式 TCP十大核心特性 1. 确认应答 2. 超时重传 3. 连接管理(三次握手,四次挥手) 三次握手 四次挥手 4. 滑动窗口 情况一:接收方的ACK丢失 情况二:发送方的数据包丢失 5. 流量控制 6. 拥塞控制 7. 延迟应答 8. 捎带应答 9. 字节流粘包问题 10. TCP的… 目录 一、TCP特性 二、报文格式 TCP十大核心特性 1. 确认应答 2. 超时重传 3. 连接管理(三次握手,四次挥手) 三次握手 四次挥手 4. 滑动窗口 情况一:接收方的ACK丢失 情况二:发送方的数据包丢失 5. 流量控制 6. 拥塞控制 7. 延迟应答 8. 捎带应答 9. 字节流粘包问题 10. TCP的异常处理 面试题:如何使用UDP来实现可靠传输? 一、TCP特性 1.有连接 2.可靠传输 3.面向字节流 4.全双工 二、报文格式
这是各大教科书上的 这个和UDP一样,是为了排版方便,容易给我们造成误解,其实真正的结构是这样的 TCP十大核心特性
1. 确认应答
发送方在发送一条数据给接收方之后,接收方会立刻返回一个ACK作为回应,表示自己收到该条数据
这就是确认应答,能够保证传输的数据一定能发送给对方
2. 超时重传
如果发送方没有接收到回来的ACK相应,等待一段时间后,发送方默认该数据已经丢失,会重新发送该条数据给对方,如果依然没有接收到ACK回应,那么会再次发送 ,但是每次发送的时间间隔会越变越长 , 这就是超时重传
3. 连接管理(三次握手,四次挥手)
三次握手 发送方给接收方发送一条信息(发送SYN);接收方接受到信息后,发送两个消息,一个是确认应答(ACK),另一个是回复消息(SYN)对于接收方发回来的ACK和SYN应答,发送方再次回复一个ACK确认应答 四次挥手 发送方发送FIN,请求和接收方断开连接接收方回应ACK收到断开请求接收方向发起方也发送FIN,请求断开连接ACK回应,接收方断开连接请求 4. 滑动窗口
滑动窗口的出现时为了提高TCP传输效率的,我们没有引入滑动窗口之前,TCP的大量时间都浪费在了等待ack上面,这时候我们便想到了一个办法 一次传输多个数据, 而为了保证接受方能够承担同时处理的最大数据,保证接受方不崩溃,我们限制了发送方的最大发送 也就是说,滑动窗口能够保证,接收方最大同时处理数据的上限,和发送方最大能发送数据的上限
如果在这种批量传输的情况下,出现数据丢失怎么办?
情况一:接收方的ACK丢失 这里可以看到,我们的ACK即使丢了,也无妨,下一条ACK只要能到达,ACK就不需要重新传送,因为发送5001的意思是前5000个数据全部收到了 情况二:发送方的数据包丢失 这里可以看到,即使是数据包丢失了也无所谓,主机2会持续的返回1001,这样主机1就会重新发送一次1001 , 所以滑动窗口,是很好的一种提高TCP传输速率的方法
5. 流量控制
接收端处理数据的速度是有限的。如果发送端发的太快导致接收端的缓冲区被打满这个时候如果发送端继续发送就会造成丢包继而引起丢包重传等等一系列连锁反应。 因此TCP支持根据接收端的处理能力来决定发送端的发送速度。这个机制就叫做流量控制 接收端将自己可以接收的缓冲区大小放入 TCP 首部中的 窗口大小 字段通过ACK端通知发送端窗口大小字段越大说明网络的吞吐量越高接收端一旦发现自己的缓冲区快满了就会将窗口大小设置成一个更小的值通知给发送端发送端接受到这个窗口之后就会减慢自己的发送速度如果接收端缓冲区满了就会将窗口置为0这时发送方不再发送数据但是需要定期发送一个窗口探测数据段使接收端把窗口大小告诉发送端 6. 拥塞控制 简单来说,就是速度如果达到了传输的上限,那么就会立刻反弹回一个较低的值,然后继续增长速率
如此反复,直到稳定在了一个比较合理的数值范围内,这就是拥塞控制
最开始我们的速率增长是指数级别的增长,比如 2的一次方 - 2的二次方 - 2的三次方....
然后到了一个比较高的值之后,为了防止下一个次方直接超出接受范围很多
所以从那个值之后,我们采用线性增长,而不是指数增长了
7. 延迟应答
接收方接受数据之后,不会立刻相应给发送方,而是等待一段时间,等接收方接收到多组数据后再返回 8. 捎带应答 如果在很短的时间内,接收方收到很多信息,并且都需要返回,那么多条返回消息,就可以合并为一条消息返回 9. 字节流粘包问题
当TCP发送多条数据,数据都存储再缓冲区中,由于我们的数据是字节流的,所以我们的数据很有可能会粘到一起,无法区分出哪些是一条数据
粘包问题处理方法: 1.通过分隔符:比如指定一个分隔符作为包的结束标记,这样每一个包就区分开来了 2.通过指定报的长度:比如再报文开头位置声明长度,这样读数据的时候,只读取指定长度的数据,就不会发生粘包问题了 10. TCP的异常处理 情况一:程序突然崩溃 操作系统会自动回收程序遗留/占用的资源,类似于close操作,然后发生四次挥手 情况二:程序正常退出 同情况一,回收资源四次挥手 情况三:没法发送和接收数据(电脑坏了,网络断了) 接收方无法接受 接收方无法接受数据,也就是无法回应ACK相应给发送方,当发送方多次发送数据也没有ACK回应之后,就默认接收方不行了,然后停止发送数据 发送方无法发送 在接收方和发送方里面存在一个心跳包,双方会周期性发送一个小数据,判断对方是否存活,如果检测到发送方没有心跳回应,那么就默认发送方没了,接收方也就停止接收数据. 注意:在接收方电脑坏了的情况下也能用心跳包判断,但是ACK更加直接 面试题:如何使用UDP来实现可靠传输?
其实是考察TCP,我们只需要基于UDP在应用层,实现确认应答,超时重传,引入序列号等待操作就可以了
