图解TCP、UDP,流量控制,拥塞控制,一次看懂


图解TCP、UDP,流量控制,拥塞控制,一次看懂

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一、TCP
  • TCP首部
  • 流量控制
  • 拥塞控制
  • 三次握手,四次挥手
  • tcp 怎样保证数据正确性?
流量控制是为了让接收方能来得及接收,而拥塞控制是为了降低整个网络的拥塞程度
1、TCP首部
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  • 源端口号
  • 目标端口号
  • 32位序列号
  • 32位确认号
  • 首部长度(单位为4字节,默认为5,即20字节)
  • 保留位(6位)
  • 6个控制位(SYN、ACK、FIN、PUSH、URG、RST) SYN:同步序号位,TCP建立连接时要将这个值设为1 ACK:为1表示确认号 FIN:发送端完成位,提出断开连接的一方把FIN置为1表示要断开连接 PUSH:急迫位,缓存区将满,立刻传输速度 RST:重置位,连接断了重新连接 URG:紧急信号
  • 16位窗口大小:接收窗口大小,流量控制使用,如果窗口大小为0,可以发送窗口探测
  • 16位校验和:校验和用来做差错控制,TCP校验和的计算包括TCP首部、数据和其它填充字节 。在发送TCP数据段时,由发送端计算校验和,当到达目的地时又进行一次检验和计算 。如果两次校验和一致,说明数据是正确的,否则将认为数据被破坏,接收端将丢弃该数据
  • 16位紧急指针:仅在URG控制位为 1 时有效 。表示紧急数据的末尾在 TCP 数据部分中的位置 。通常在暂时中断通信时使用(比如输入 Ctrl + C)
2、流量控制
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流量控制,就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来得及接收
利用滑动窗口机制可以很方便地在tcp连接上实现对发送方的流量控制
TCP接收方利用自己的接收窗口的大小来限制发送方发送窗口的大小
  • 重传计时器
  • TCP发送方收到接收方的零窗口通知后,应启动持续计时器 。持续计时器超时后,向接收方发送零窗口探测报文
  • 即使接收窗口为0,接收方也会接收:零窗口探测报文段、确认报文段、携带紧急数据的报文段
TCP发送方的发送窗口大小 = Math.min(自身拥塞窗口大小, TCP接收方的接收窗口大小)3、拥塞控制什么是拥塞
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假定条件
数据是单方向发送,而另一方向只传送确认 接收方总是有足够大的缓存空间,因而发送方发送窗口的大小由网络的拥塞程度来决定 以最大报文段MSS的个数为讨论问题的单位,而不是以字节为单位
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部分资料截图

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【图解TCP、UDP,流量控制,拥塞控制,一次看懂】 
慢开始 + 拥塞避免算法
MSS:TCP最大报文段 ssthresh:慢开始门限 cwnd:拥塞窗口 swnd:发送窗口 rtt:每次往返时间

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快重传
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慢开始 + 拥塞避免算法中,发送方把拥塞窗口cwnd又设置为1,并错误地启动慢开始算法,降低了传输效率
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收到3个重复确认
  • 接收方收到失序的报文段,立即发出重复确认
  • 发送方收到3个连续的重复确认,立即重传

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快恢复
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慢开始 + 拥塞避免+快重传 + 快恢复结合
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