一 TCP

1. 簡(jiǎn)介
首先，TCP是一個(gè)傳輸層協(xié)議，提供進(jìn)程到進(jìn)程之間的可靠性數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，還提供流量控制和差錯(cuò)控制等機(jī)制。
其次，TCP是面向連接的，其通信模式是全雙工的；面向連接是指：

• 在發(fā)送數(shù)據(jù)之前必須建立連接；
• 連接狀態(tài)只在兩端維護(hù)，沿途節(jié)點(diǎn)不維護(hù)；

連接建立需要進(jìn)行三次握手，關(guān)閉連接需要進(jìn)行四次揮手；
接下來(lái)面試官會(huì)問(wèn)可靠性數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑怼⒘髁靠刂啤⒉铄e(cuò)控制、三次握手和四次揮手等；

二 TCP的可靠性傳輸

1. TCP的可靠性傳輸原理

• 流水線機(jī)制；
• 累計(jì)確認(rèn)；
• TCP使用單一重傳定時(shí)器，當(dāng)超時(shí)或收到重復(fù)的ACK會(huì)觸發(fā)重傳事件；
• 其它的還有使用序列號(hào)對(duì)TCP報(bào)文段進(jìn)行排序和丟掉重復(fù)的報(bào)文段；使用校驗(yàn)和檢查錯(cuò)誤的報(bào)文段；

2. 流水線機(jī)制
流水線機(jī)制，允許發(fā)送方在收到ACK之前，可以連續(xù)的發(fā)送多個(gè)分組，發(fā)送方和接收方需要更大的存儲(chǔ)空間以緩存分組。
3. 累計(jì)確認(rèn)
接收方收到序列號(hào)1、2、3、4和5的包，不必每個(gè)都確認(rèn)，只需確認(rèn)第5個(gè)就行，當(dāng)發(fā)送方收到接收方對(duì)5的確認(rèn)ACK后，就明白接收方前5個(gè)都已經(jīng)正確接收。
4. 超時(shí)重傳和快速重傳
超時(shí)重傳：發(fā)送端發(fā)送報(bào)文后，由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有收到ACK（該分組還在路上或者丟失），所以會(huì)重傳當(dāng)前分組；同時(shí)定時(shí)器RTO（Retransmission Timeout）會(huì)加倍。如果再次超時(shí)，定時(shí)器會(huì)再次加倍。
快速重傳：如果發(fā)生超時(shí)，TCP的定時(shí)器的時(shí)間會(huì)設(shè)置到很大，重發(fā)丟失分組之前要等很長(zhǎng)時(shí)間。因此需要通過(guò)重復(fù)的ACK檢測(cè)分組丟失，如果發(fā)送方收到同一個(gè)數(shù)據(jù)的3個(gè)ACK，則會(huì)假定該分組已經(jīng)丟失，會(huì)立即重傳。

三 流量控制和擁塞控制

流量控制是接收方和發(fā)送方的問(wèn)題，而擁塞控制是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題。
1. 流量控制
在TCP的報(bào)頭中，有一個(gè)receive window的字段，接收方會(huì)通過(guò)設(shè)置該字段存儲(chǔ)自己緩沖區(qū)的可用空間。這樣發(fā)送方將會(huì)限制自己已發(fā)送但還未收到ACK的數(shù)據(jù)不超過(guò)接收方的可用空間。當(dāng)RecvWindow為0時(shí)，為了避免死鎖，發(fā)送方還是會(huì)發(fā)送很小的數(shù)據(jù)段。
2. 擁塞控制
通過(guò)限制發(fā)送發(fā)的發(fā)送速率來(lái)進(jìn)行擁塞控制：

LastByteSent-LastByteAcked <= CongWin

CongWin(congest window)被稱作擁塞窗口，最后一個(gè)發(fā)送的字節(jié)減去最后一個(gè)被確認(rèn)過(guò)的字節(jié)序列號(hào)，要小于等于CongWin。發(fā)送速率：

rate≈CongWin/RTT (Bytes/sec)

動(dòng)態(tài)調(diào)整CongWin以改變發(fā)送速率。

注：在早期版本，當(dāng)發(fā)生擁塞后直接將CongWin置為1，現(xiàn)在是將其置為原來(lái)的一半；
如何動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)送速率，可以總結(jié)為：
**加性增-乘性減；
慢啟動(dòng)；**
慢啟動(dòng)并不是指增長(zhǎng)速度慢，而是指初始速率低，初始速率為1，然后每收到一個(gè)ACK，就將CongWin翻倍，直到達(dá)到閾值的一半；
加性增是指到達(dá)閾值的一半后，每次讓CongWin增加1，而乘性減是當(dāng)發(fā)生loss事件后，將CongWin減為原來(lái)的一半（也可能置為1）；
lose事件：收到3個(gè)重復(fù)的ACK或者超時(shí)；
總結(jié)：
當(dāng)CongWin低于閾值的時(shí)候，發(fā)送者處于慢啟動(dòng)階段，CongWin指數(shù)增長(zhǎng)；
當(dāng)CongWin高于閾值，發(fā)送者處于擁塞避免階段，CongWin線性增長(zhǎng)；
當(dāng)收到3個(gè)重復(fù)的ACK，閾值設(shè)置為CongWin的一半，CongWin設(shè)置為閾值，然后進(jìn)行線性增長(zhǎng)；
當(dāng)超時(shí)發(fā)生，閾值設(shè)置為CongWin的一半，CongWin設(shè)置為1，然后進(jìn)行指數(shù)增長(zhǎng)；

最后三次握手和四次揮手請(qǐng)參考：https://blog.csdn.net/qq_38038480/article/details/80569651

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的面试题：谈谈你对TCP的认识的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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