网络协议TCP

TCP头格式

1. TCP协议要关注的几个问题

• 顺序问题
• 丢包问题
• 连接维护
• 流量控制
• 拥塞控制

2. TCP的三次握手？

连接维护问题涉及到建立连接，这就要讲到TCP的三次握手，“你好，我是A” “你好A，我是B” “你好B” ，客户端发出请求，服务端收到并发出确认接收应答，客户端收到应答并发送收到应答的应答，创建连接成功。具体传输过程如图

SYN：代表请求创建连接，所以在三次握手中前两次要SYN=1，表示这两次用于建立连接。
ACK：代表确认接受，从上面可以发现，不管是三次握手还是四次分手，在回应的时候都会加上ACK=1，表示消息接收到了，并且在建立连接以后的发送数据时，都需加上ACK=1,来表示数据接收成功。
seq:***，什么意思呢？当发送一个数据时，数据是被拆成多个数据包来发送，***就是对每个数据包进行编号，这样接受方才能对数据包进行再次拼接。
ack:这个代表下一个数据包的编号，这也就是为什么第二请求时，ack是seq+1。

3.TCP为什么需要四次握手断开连接？

tcp是双向的，每个方向断开连接都需要请求和确认，所以是四次。

4. 顺序问题和丢包问题

TCP使用累计应答模式来保证靠谱性。每个包都有一个序号ID，并且按照ID一个一个发送，为了保证不丢包，对于发送的包都要应答，但不是每个都应答，而是会应该某个ID表示都收到了。
但是万一还是丢了？？
这个时候会采用确认与重发机制：超时重试和快速重传
超时重试 ：对每一个发送了但是没有收到ACK的包，都设定一个定时器，如果超过这个时间，就要重新尝试。而超时时间采用自适应重传算法，根据网络状态不停变化，并且再一次超时的包的超时时间设为上次的两倍。
快速重传： 接受方收到的数据流中存在空格，会发送三个对于空格之前的那个包的ACK，客户端收到这三个ACK，不等超时，立马重传。

5. 流量控制问题

当接收方因为某种原因无法再接收包，这个信息会随着最后的ACK到达发送方时被发送方知道，发送方的窗口也会调整为0，然后发送方会定时发送窗口探测数据包，适时调整窗口大小。

6. 拥塞控制问题

上面的流量控制是怕把接收端缓存塞满，这里的拥塞控制是怕把网络塞满，
它们都是通过窗口大小来实现的。
发送端发送速度过快，导致网络通信管道被填满，容易产生包的丢失和超时重传。
解决办法：TCP BBR拥塞算法，找到一个平衡点，将管道填满但是不填满中间设备的缓存。