TCP（下）

1 简介

TCP协议中，客户端发送的包，服务端都应该有回复。如果某个包服务端超过一定时间没有回复，则客户端需要重新发送这个包。对于客户端来讲，发送一个包，并不需要服务端回复了才能发送下一个，这样会严重影响效率。

每个包都有序号，建立连接的时候、会确定起始序号。

应答的时候不是每个id都应答一次，而是应答某个id，这个id之前的包都收到了，这种称为累计应答或者累计确认。

2 滑动窗口

2.1 发送方数据结构

发送端的数据结构

2.2 接收方数据结构

接收端的数据结构

LastByteRead之后，NextByteExpected之前，是已经接收，但没有被应用层读取

AdvertisedWindow的大小为MaxRecBuffer-NextByteExpected

3 顺序&丢包问题

RTT估算策略

包发送了但在一定时间内没有收到ACK，就会进行重发。超时时间如果过短，否则会影起不必要的重传，也不不宜过长，这样访问就会变慢。

有一种比较好的估算超时时间的方式，采样RTT时间，然后进行加权平均计算出这个值。并且这个值要根据网络实时的变化。除了采用RTT时间，还要采样RTT的波动范围，计算出一个估计的超时时间。

而且超时时间的长短也和重试次数有关，TCP的策略是没重试一次，超时时间就变为之前的两倍。

快速重传机制

当接收方收到一个序号大于期望序号的包时，那么所期望的序号的包可能存在丢失。于是会向发送方发送三个冗余ACK，发送方收到冗余ACK后就会立即重发丢失的序号包，而不会等到超时时间到了才重发。

例如，接收方发现 6、8、9 都已经接收了，就是 7 没来，那肯定是丢了，于是发送三个 6 的 ACK，要求下一个是 7。客户端收到 3 个，就会发现 7 的确又丢了，不等超时，马上重发。

还有一种方式叫SACK（Selective Acknowledgement）,这种方式会在TCP头部加一个SACK，将缓存的信息发给发送方。缓存信息可以是ACK6，ACK8，ACK9。这样就能定位出是7丢了

小结

通过包的序号进行保证顺序性，快速重传可以优化性能。

5 流量控制 

意义：防止接收方的缓存被塞满

通过滑动窗口来控制

优化点：如果接收方之前的滑动窗口满了，现在空出来一格位置，如果自身处理已经比较慢了，这时没必要立即告诉发送方，因为即使发送过来也不能马上处理。可以等有比较多的容量了在让发送方感知到。

6 拥塞控制

意义：防止网络塞满（网卡被打满）带来的丢失和重传。如果不计算出滑动窗口大小，那么将会导致大量的超时重传，加剧网络的压力。计算出拥塞窗口大小采用TCP BRR算法。拥塞窗口和滑动窗口共同限制发送速度