＜计算机网络自顶向下＞面向连接的传输:TCP

TCP: 概述

TCP报文段结构

TCP往返延时（RTT）和超时

可靠数据传输

快速重传

流量控制

连接管理

点对点
- 一个发送方，一个接收方
可靠的、按顺序的字节流
- 不出错，不重复，不丢失，不失序
- 没有报文边界：发多个报文（MSS小）对方可能收到更多小报文或者几个大报文（MSS大）
管道化（流水线）
- 在未经确认的情况下，发送方可以给接收方发送连续很多TCP段（应用进程往下交的报文要被TCP根据MMS的大小分成多个TCP段，每个段加上头部信息）
- TCP拥塞控制和流量控制设置窗口大小
发送和接收缓存
- 发送端缓冲区为了检错重发，超时重传
- 接收端缓冲区为了平衡接收和发送速度

这里的序号是字节为单位的序号，这里TCP段的的body的第一个字节占整个字节流的偏移量就是序号，就是前一节发送的时候用来标识的序号，因为每个段大小不一定一样所以序号不一定是连续的
确认号也是以字节为单位，TCP发送的确认号是累计确认的，但是要比当前已经接收的字节序号要大1。比如收到555ACK，那么554及以前的字节都收到了
首部长度：以四个字节为单位，说明首部有多长
R,S,F用于两个应用进程建立TCP连接
没有固定接收方如何处理乱序的报文段，取决于实现者自己

怎样设置TCP超时
- 比RTT要长，但是RTT是变化的
- 太短：太早超时，造成不必要的重传
- 太长：对报文段丢失反应太慢，消极
怎样估计RTT
- SampleRTT：测量从报文段发出到收到确认的时间，如果有重传，忽略此次测量
- SampleRTT会变化，因此估计的RTT应该比较平滑，对几个最近的测量值求平均，而不是仅仅用当前的SampleRTT
EstimateRTT = (1-α)*EstimateRTT + α*SampleRTT
- 定期的测量往返延迟
- 过去样本的当前RTT的影响呈指数型衰减
- 推荐值α=0.125
设置超时
- EstimateRTT+安全边界时间：EstimateRTT变化大（方差大）->较大的安全边界时间
SampleRTT会偏离EstimateRTT多远
- DevRTT = (1-β)*DevRTT + β*|SampleRTT-EstimatedRTT|（注意，第一次计算时，DevRTT=0.5*SampleRTT）
- 当前采样值里偏差的程度的平均值（相当于方差/标准差）
- 推荐值β=0.25
超时时间间隔设置为
- TimeoutInterval = EstimatedRTT +4*DevRTT（“safety margin”）

TCP在IP不可靠服务的基础上建立了rdt
- 管道化的报文段：GBN or SR
- 累计确认（像GBN，但是是传下一个期望发的序号ACK）
- 单个重传定时器（像GBN）
- 没有规范是否可以接受乱序的

通过一下事件触发重传

重复的确认: (比如收到了ACK50之后又收到3个ACK50)

快速重传：TCP为了防止万一，超时定时器设置的比较长，但是有时候发送接收很快，就在超时之前发送了下一个字节的ACK请求，如果说连着发了四个还没有超时，计时器就提前中断，开启下一次发送。

接收方的事件	接收方动作
所期望序号的报文段按序到达所有在期望序号之前的数据都已经被确认	延迟的ACK。对另一个按序报文段的到达最多等待500ms。如果下一个报文段在这个时间间隔没到达，发下一个ACK 因为发送方会连续发送多个文件，如果ACK 给太快，可能造成不必要的重发——忍住不发
有期望序号的报文段到达另一个按序报文段等待发送ACK	立即发送单个累计ACK，以确认两个按序报文段
比期望序号大的报文段乱序到达检测出数据流中的间隔	立刻发送重复的ACK，指明下一个期待字节的序号
能部分或者完全填充接收数据间隔的报文段到达	若该报文段起始于间隔（gap）的低端，则立刻发送ACK