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TCP 传输过程?

参考答案:

TCP(传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的传输层协议,主要用于确保数据在网络上的可靠传输。TCP 的传输过程包括多个步骤,从建立连接到数据传输,再到连接终止。下面详细介绍这些过程:

1. 连接建立(Three-Way Handshake)

1.1 客户端发起连接请求

客户端向服务器发送一个 SYN(同步)报文段,表示请求建立连接。报文段中包含一个初始的序列号(ISN)。

plaintext
SYN (seq=x)

1.2 服务器确认连接请求

服务器收到 SYN 报文段后,发送一个 ACK(确认)和 SYN 报文段给客户端,表示接受连接请求,并为连接分配一个序列号。

plaintext
SYN (seq=y) + ACK (ack=x+1)

1.3 客户端确认服务器的回应

客户端收到服务器的 SYN+ACK 报文段后,发送一个 ACK 报文段给服务器,表示确认收到服务器的回应。

plaintext
ACK (ack=y+1)

2. 数据传输

2.1 数据分段

发送方将数据分成适当大小的段,每个段都有一个序列号,用于数据的重组和确认。

2.2 数据传输和确认

  • 发送方发送数据段到接收方。
  • 接收方对每个数据段发送 ACK 确认报文段,表示已经成功接收数据。
  • 发送方根据 ACK 确认报文段来管理重传,确保数据可靠传输。

2.3 流量控制

TCP 使用流量控制机制(如滑动窗口)来避免接收方的缓冲区溢出。接收方会通知发送方其缓冲区的可用空间,以控制发送速率。

2.4 拥塞控制

TCP 使用拥塞控制机制(如慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复)来防止网络拥塞,调整数据发送速率。

3. 连接终止(Four-Way Handshake)

3.1 主动关闭连接的端点发送 FIN 报文段

主动关闭连接的端点(通常是客户端)发送一个 FIN(结束)报文段,表示不再发送数据。

plaintext
FIN (seq=u)

3.2 对方端点确认 FIN

接收方收到 FIN 报文段后,发送一个 ACK 报文段,确认收到 FIN。

plaintext
ACK (ack=u+1)

3.3 对方端点也发送 FIN 报文段

接收方(现在是主动关闭连接的端点)发送一个 FIN 报文段,表示也不再发送数据。

plaintext
FIN (seq=v)

3.4 主动关闭端点确认 FIN

主动关闭端点收到 FIN 报文段后,发送一个 ACK 报文段,确认收到 FIN。

plaintext
ACK (ack=v+1)

题目要点:

  1. 连接建立:通过三次握手过程建立 TCP 连接。
  2. 数据传输:数据通过分段、确认、流量控制和拥塞控制机制传输。
  3. 连接终止:通过四次挥手过程终止 TCP 连接。

TCP 的这些步骤确保了数据传输的可靠性、完整性和顺序性,使得应用程序能够在不担心数据丢失或顺序错误的情况下进行网络通信。