必须掌握的TCP全家桶系列详细解读：流量控制、三次握手、四次挥手及拥塞控制算法 _发送

目录
开篇
一、TCP如何保证可靠传输？
【必须掌握的TCP全家桶系列详细解读：流量控制、三次握手、四次挥手及拥塞控制算法】1、滑动窗口
2、超时重传和快速重传
3、选择确认
二、TCP的流量控制
三、TCP三次握手
四、TCP四次挥手
五、TCP的拥塞控制
1、慢启动和拥塞避免
2、快速恢复
结语
开篇
今天下午广州下着小雨，屋外“沙沙”的雨声很治愈，心情舒畅，想起诗句“小桥流水人家”，已经好久没接触古诗词啦，现在想想以前学的古典文学，有种久违的优美。驾一叶扁舟于江中，朦胧细雨，惠风和畅。以上这句话是我自己编的?乛?乛?，以后有时间就读读古诗文学，感觉挺不错的*^_^*
后来雨下得越来越大，还伴有“轰隆”的雷声，这时我才缓过神来，发现写着写着跑题了哈，然后赶紧进入正题，外面的风景虽好，自己的遐想也好，今天任务还没完成呢！今天想要写的学习总结是TCP非常关键的知识，正如我起的题目“必须掌握的TCP全家桶系列”，后面会发现这一系列下来，联系都挺密切的，感兴趣的伙伴可以往前找我写的，比如《运输层UDP报文、TCP协议内容一篇精华总结！》。
一、TCP如何保证可靠传输？ 1、滑动窗口
“滑动窗口”这个概念现在应该不陌生了，在数据链路层的时候就出现过这个概念，是一个很形象的名字，协议的工作过程中，发送窗口不断向前滑动。可以瞧瞧这篇《计算机网络学习：封装成帧、差错检测和可靠传输》。
当然，这里讲的是运输层TCP协议的可靠传输，原理相似，具体有一点差别。
TCP协议是面向字节的，所以滑动窗口也是以字节为单位。同样采用累积确认的方式，对按序接收到的数据进行确认，确认号表示下一个期望收到数据字节的第一个编号。
另外，因为TCP提供了全双工的通信，不需要双方特地发送确认报文，发送数据的时候捎带确认信息，采用了延迟确认的机制，这样提高了TCP的传输效率。
一图胜万字，就是这样。

文章插图
上图表示窗口大小为400字节，发送的数据不能超过窗口大小，只有发送的数据被确认后，窗口才向前滑动。比如初始化序号为1，第一次发送1-401字节这段数据，然后收到1-201的确认，窗口向前滑动至701因为301-401未收到确认，现在能使用的窗口只有200字节，也就是说最多只能再发送200字节的数据。
还有一个重要的地方，发送窗口只是发送缓存的一部分，在实际TCP应用程序中，缓存空间和序号空间是有限的，这部分缓存类似循环队列的存在可以循环使用。
2、超时重传和快速重传
在数据链路层中也有超时重传的机制，设置的超时阈值相对简单，因为数据链路层的往返时间比较固定。而TCP中的超时重传机制，就显得比较复杂了，TCP工作的环境十分复杂，网络拥塞情况不确定，这对于设定超时阈值时间就很困难。往返时间PTT的计算有着许多算法，比如自适应算法、Karn算法，目的都是尽可能正确的计算报文的往返时间，这样才能保证可靠传输，没有差错。
尽管这样，在实际中如果一个超时时间比较长，这样效率低下，不利于传输数据。因此，快速重传可以更好的保证TCP的可靠传输并提高效率。
快速重传的工作过程在下图可以很直观地看到。
发送方发送了M1-M6报文，期间M3报文丢失，收到M4时候发现序号不对，后面到达的M5-M6都暂且存放于缓存，这时根据快速重传算法规定，对按序到达的最后的数据的序号进行三次重复确认，表示需要重传下一个序号的数据。