Internet中TCP

传输层包含两个重要协议：
传输控制协议TCP——适用于面向连接服务
用户数据报服务UDP——适用于无连接服务
TCP(Transmission Control Protocol)：提供进程间端到端的可靠的全双工数据通信，是一种面向连接的服务，对通信子网的可靠度没有要求，采用捎带应答方式工作。
一、TCP协议功能特点
1.提供面向连接的服务：通信双方分别用SOCKET原语创建一个连接端点。
2.面向数据流：将从高层接收和向高层送交的数据视为无结构的字节流。
3.缓冲传输：将高层数据缓存起来，由TCP软件将字节流分成数据片后传送。
4.提供可靠性：TCP采用带重传的肯定确认来进行差错控制和流量控制。
5.全双工连接：TCP允许在两个方向上同时进行传送。

二、TCP协议 伪头格式
数据片(segment)：TCP所传输的TPDU，用来传输控制信息和数据，传输数据和确认置于同一数据片中。
数据片格式：含报头部分、数据部分。

三、TCP连接管理——包括建立连接和释放连接
1.建立连接——采用三次握手操作，连接是在双方机器的端口号上实现的。
通常是服务器一方被动的等待连接请求的到来，而客户方执行CONNECT原语主动请求连接，同时说明要连接的IP地址、端口号、能接收的最大数据片等参数。
例如：假设右图中A是客户方，B是服务器，采用三次握手法建立连接。
2.释放连接
当通信一方A的应用进程向TCP软件通知释放连接时，TCP软件把剩余的数据片发送完毕，然后发一个释放连接数据片，对方B接到释放连接数据片后，发出确认，通知应用进程，此时只释放连接的一半，即A到B的连接，另一方向B到A可以继续流动，直到

四、TCP数据传输
TCP数据传输：TCP软件将应用层用户交付的数据视为字节流，为每个字节编号，序号以232为模，每个数据片都含有该片数据中第一个字节的序号。
1.超时重传
自适应算法：用来确定重发时间，记录每一个数据片发出的时间和收到相应确认的时间，这两个时间之差即往返传输时间(round trip time),将各个数据片的往返时延样本加权平均，得到报文段的平均往返时间T，每测得一个新的往返时延，逐渐改变这个平均值：
T＝α（旧往返时延T）＋（l－α）（新的往返时延）
其中：系数α的值为0≤α＜1。通常α选得比较接近1。
定时器设置的重发时间应略大于计算出的T。
2.流量控制
TCP协议采用可变滑动窗口尺寸来进行流量控制。
另一方向释放为止，整个连接才全部释放。

TCP实现端对端的流量控制，接收端在所发送的数据片中对已收到多少字节进行确认，同时用窗口字段说明还准备接收的字节数，即接收方当前可用缓冲器大小的说明；根据改变窗口的通知，发送方调整自己的发送窗口。
3.拥塞控制
拥塞的可能产生来源：
接收方的容量问题，通过滑动窗口实现的端–端流量控制解决；
网络内部容量问题，通过拥塞窗口来解决。
发送方实际采用的窗口大小：以接收方通知的窗口值为最大值，选用滑动窗口和拥塞窗口中的最小的一个。
不发生拥塞时：拥塞窗口 = 接收窗口；
出现拥塞时：拥塞窗口 = 1/2原拥塞窗口；
拥塞消除后：线性增加拥塞窗口值，直到产生新的拥塞。