0

0

一文读懂TCP的可靠传输原理

齐天大圣

齐天大圣

发布时间:2020-12-19 12:52:19

|

3004人浏览过

|

来源于php中文网

原创

tcp下面的ip层是尽最大努力的交付,是不可靠的,所以tcp需要靠自己去完成可靠传输。下面,我们先从简单的停止等待协议来讲解可靠传输的如何实现的。需要注意可靠传输的几个特点:不丢失、不重复、按序到达。

注意,TCP并不使用停止等待协议来实现可靠传输。

停止等待协议

传输层的数据传输单元称为段。下面,为了方便,都称为分组。

停止等待协议的原理非常简单,发送一个分组后就停止继续发送,等待收到上一个分组的确认后,再继续发送后面的分组。

下面通过几个不同情况来分析:

无差错情况

无差错情况非常简单,如下图。每发送完一个分组后,就停止发送,等待收到该分组的确认后,再继续发送后面的分组。

QQ截图20201219115912.jpg

出现差错

出现差错分两种情况,第一种是发送的分组没有交付成功到目的地址,另一种情况是传送的数据包有差错。通过图例,我们来分析两种情况

QQ截图20201219115942.jpg

QQ截图20201219120001.jpg

首先来看看B的操作:A发送M1分组,该分组如果是错误的,B收到后会丢弃该数分组,然后什么也不做(不会通知A收到了错误分组)。如果B没有收到M1分组,那么它什么也不知道,也不会去做任何动作。

接下来看A是如何做的:A发完分组后,迟迟收不到B对M1分组的确认后,当等待的时间超时了,那么就需要重新发送该M1分组。要实现超时重传,就需要设置一个超时计时器,当发送的一个分组在超时时间前收到了确认,那么就重置超时计时器,否则的话就需要重传分组。

有几点是需要注意的:

  • A在发送完一个分组后,必须还要保存该分组的副本,以便超时重传。当收到这个分组的确认后,就可以丢弃该分组的副本了。

  • 需要给每一个分组做编号,这样才知道是各个分组的到达情况。

  • 超时时间应该设置的比平均传输时间稍长一些,以免引起不必要的重传。

    浚心时尚购物商城程序
    浚心时尚购物商城程序

    时尚购物程序v1.01、全立体设计。此系统由3个Flash动画为主线(正式版带原文件),设计更形象,网站更有吸引力。这种设计在网店系统内绝无仅有,使您的网店与众不同。2、内置音乐播放器,简单灵活的操作即可完成设置,前台任意调用。并带详细说明文件,一看就懂。合理使用此功能,可使网站更富渲染力。3、支持多图显示,每件产品最多可以上传9张图片。4、后台功能强大,销售管理,财务管理,在线支付平台管理等功能

    下载

确认丢失和确认迟到

除了分组在传送过程中会出现差错,在返回确认的时候,也会出现差错——确认丢失和确认迟到。

QQ截图20201219120013.jpg

首先看确认丢失情况,A的分组B收到了,并给A发送了确认,但该确认丢失了,A没有收到。因为A没有收到M1的确认,那么等待超过超时后,就会向B重传M1。这个时候B收到了重复的分组M1,需要做两个操作:

  • 将重复的分组M1丢弃

  • 向A发送M1的确认。因为既然A重传了M1,就表示A没有收到M1的分组。所以B需要继续发送对M1的确认。

QQ截图20201219120103.jpg

再来看另一种情况,对M1的分组确认迟到了(超过超时时间后才收到)。A在收到重复的确认后,会丢弃,其他什么也不做。

通过上述的超时重传机制,就可以实现在不可靠的网络传输上实现可靠的传输。

信道利用率

上述的停止等待协议简单,但它有一个非常大的缺点——信道的利用率太低。在等待收到确认的这段时间,信道是完全空闲的,十分浪费。

QQ截图20201216113001.jpg

为了提高信道利用率,可以使用流水线传输,流水线传输可以连续发送多个分组,这样就可以大大提高信道利用率了。

QQ截图20201216113011.jpg

采用流水线传输的协议有连续ARQ协议窗口滑动协议。而TCP就是采用滑动窗口协议来完成可靠传输的。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
Golang 测试体系与代码质量保障:工程级可靠性建设
Golang 测试体系与代码质量保障:工程级可靠性建设

Go语言测试体系与代码质量保障聚焦于构建工程级可靠性系统。本专题深入解析Go的测试工具链(如go test)、单元测试、集成测试及端到端测试实践,结合代码覆盖率分析、静态代码扫描(如go vet)和动态分析工具,建立全链路质量监控机制。通过自动化测试框架、持续集成(CI)流水线配置及代码审查规范,实现测试用例管理、缺陷追踪与质量门禁控制,确保代码健壮性与可维护性,为高可靠性工程系统提供质量保障。

28

2026.02.28

Golang 工程化架构设计:可维护与可演进系统构建
Golang 工程化架构设计:可维护与可演进系统构建

Go语言工程化架构设计专注于构建高可维护性、可演进的企业级系统。本专题深入探讨Go项目的目录结构设计、模块划分、依赖管理等核心架构原则,涵盖微服务架构、领域驱动设计(DDD)在Go中的实践应用。通过实战案例解析接口抽象、错误处理、配置管理、日志监控等关键工程化技术,帮助开发者掌握构建稳定、可扩展Go应用的最佳实践方法。

23

2026.02.28

Golang 性能分析与运行时机制:构建高性能程序
Golang 性能分析与运行时机制:构建高性能程序

Go语言以其高效的并发模型和优异的性能表现广泛应用于高并发、高性能场景。其运行时机制包括 Goroutine 调度、内存管理、垃圾回收等方面,深入理解这些机制有助于编写更高效稳定的程序。本专题将系统讲解 Golang 的性能分析工具使用、常见性能瓶颈定位及优化策略,并结合实际案例剖析 Go 程序的运行时行为,帮助开发者掌握构建高性能应用的关键技能。

27

2026.02.28

Golang 并发编程模型与工程实践:从语言特性到系统性能
Golang 并发编程模型与工程实践:从语言特性到系统性能

本专题系统讲解 Golang 并发编程模型,从语言级特性出发,深入理解 goroutine、channel 与调度机制。结合工程实践,分析并发设计模式、性能瓶颈与资源控制策略,帮助将并发能力有效转化为稳定、可扩展的系统性能优势。

16

2026.02.27

Golang 高级特性与最佳实践:提升代码艺术
Golang 高级特性与最佳实践:提升代码艺术

本专题深入剖析 Golang 的高级特性与工程级最佳实践,涵盖并发模型、内存管理、接口设计与错误处理策略。通过真实场景与代码对比,引导从“可运行”走向“高质量”,帮助构建高性能、可扩展、易维护的优雅 Go 代码体系。

18

2026.02.27

Golang 测试与调试专题:确保代码可靠性
Golang 测试与调试专题:确保代码可靠性

本专题聚焦 Golang 的测试与调试体系,系统讲解单元测试、表驱动测试、基准测试与覆盖率分析方法,并深入剖析调试工具与常见问题定位思路。通过实践示例,引导建立可验证、可回归的工程习惯,从而持续提升代码可靠性与可维护性。

2

2026.02.27

漫蛙app官网链接入口
漫蛙app官网链接入口

漫蛙App官网提供多条稳定入口,包括 https://manwa.me、https

164

2026.02.27

deepseek在线提问
deepseek在线提问

本合集汇总了DeepSeek在线提问技巧与免登录使用入口,助你快速上手AI对话、写作、分析等功能。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

8

2026.02.27

AO3官网直接进入
AO3官网直接进入

AO3官网最新入口合集,汇总2026年可用官方及镜像链接,助你快速稳定访问Archive of Our Own平台。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

309

2026.02.27

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
进程与SOCKET
进程与SOCKET

共6课时 | 0.4万人学习

swoole入门物联网开发与实战
swoole入门物联网开发与实战

共15课时 | 1.3万人学习

swoole项目实战(第二季)
swoole项目实战(第二季)

共15课时 | 1.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号