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TCP真的可靠吗

發(fā)布時(shí)間：2024/4/11 编程问答 66 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 TCP真的可靠吗小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

TCP真的可靠嗎

文章目錄

TCP真的可靠嗎
- 一、TCP的特性
- - 1.序列號(hào)、確認(rèn)應(yīng)答、超時(shí)重傳
  - 2.窗口控制與高速重發(fā)控制/快速重傳（重復(fù)確認(rèn)應(yīng)答）
  - 3.擁塞控制
  - 4.慢啟動(dòng)：
  - 5.擁塞避免
  - 7.快速重傳
  - 8.鏈接機(jī)制
  - 9.進(jìn)行三次握手、四次揮手及timewait的原因
- 二、問(wèn)題引入
- 三、TCP如何保證可靠性？
- 四、TCP并不能保證它所發(fā)送數(shù)據(jù)的可靠傳輸
- 五、故障類(lèi)型
- - 1.收不到FIN的故障
  - 2.能收到FIN的故障
  - 3.總結(jié)

一、TCP的特性

TCP保證可靠性：

1.序列號(hào)、確認(rèn)應(yīng)答、超時(shí)重傳

數(shù)據(jù)到達(dá)接收方，接收方需要發(fā)出一個(gè)確認(rèn)應(yīng)答，表示已經(jīng)收到該數(shù)據(jù)段，并且確認(rèn)序號(hào)會(huì)說(shuō)明了它下一次需要接收的數(shù)據(jù)序列號(hào)。
如果發(fā)送發(fā)遲遲未收到確認(rèn)應(yīng)答，那么可能是發(fā)送的數(shù)據(jù)丟失，也可能是確認(rèn)應(yīng)答丟失，這時(shí)發(fā)送方在等待一定時(shí)間后會(huì)進(jìn)行重傳。這個(gè)時(shí)間一般是2*RTT(報(bào)文段往返時(shí)間）+一個(gè)偏差值。

2.窗口控制與高速重發(fā)控制/快速重傳（重復(fù)確認(rèn)應(yīng)答）

TCP會(huì)利用窗口控制來(lái)提高傳輸速度，意思是在一個(gè)窗口大小內(nèi)，不用一定要等到應(yīng)答才能發(fā)送下一段數(shù)據(jù)，窗口大小就是無(wú)需等待確認(rèn)而可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)的最大值。如果不使用窗口控制，每一個(gè)沒(méi)收到確認(rèn)應(yīng)答的數(shù)據(jù)都要重發(fā)。
使用窗口控制，如果數(shù)據(jù)段1001-2000丟失，后面數(shù)據(jù)每次傳輸，確認(rèn)應(yīng)答都會(huì)不停地發(fā)送序號(hào)為1001的應(yīng)答，表示我要接收1001開(kāi)始的數(shù)據(jù)，發(fā)送端如果收到3次相同應(yīng)答，就會(huì)立刻進(jìn)行重發(fā)；
但還有種情況有可能是數(shù)據(jù)都收到了，但是有的應(yīng)答丟失了，這種情況不會(huì)進(jìn)行重發(fā)，因?yàn)榘l(fā)送端知道，如果是數(shù)據(jù)段丟失，接收端不會(huì)放過(guò)它的，會(huì)瘋狂向它提醒…

3.擁塞控制

如果把窗口定的很大，發(fā)送端連續(xù)發(fā)送大量的數(shù)據(jù)，可能會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的擁堵（大家都在用網(wǎng)，你在這狂發(fā)，吞吐量就那么大，當(dāng)然會(huì)堵），甚至造成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。所以TCP在為了防止這種情況而進(jìn)行了擁塞控制。

4.慢啟動(dòng)：

定義擁塞窗口，一開(kāi)始將該窗口大小設(shè)為1，開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候以低速傳輸，只要能夠得到對(duì)應(yīng)報(bào)文的ACK，就以指數(shù)級(jí)的速度提高速率。當(dāng)增長(zhǎng)到一個(gè)閾值時(shí)，增長(zhǎng)速度就變成線(xiàn)性增長(zhǎng)，而不是指數(shù)級(jí)的。或者是丟包嚴(yán)重了，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞，要降低發(fā)送速率，進(jìn)入擁塞避免階段。

5.擁塞避免

設(shè)置慢啟動(dòng)閾值，一般開(kāi)始都設(shè)為65536。擁塞避免是指當(dāng)擁塞窗口大小達(dá)到這個(gè)閾值，擁塞窗口的值不再指數(shù)上升，而是加法增加（每次確認(rèn)應(yīng)答/每個(gè)rtt，擁塞窗口大小+1），以此來(lái)避免擁塞。
將報(bào)文段的超時(shí)重傳看做擁塞，則一旦發(fā)生超時(shí)重傳，我們需要先將閾值設(shè)為當(dāng)前窗口大小的一半，并且將窗口大小設(shè)為初值1，然后重新進(jìn)入慢啟動(dòng)過(guò)程。

7.快速重傳

在遇到3次重復(fù)確認(rèn)應(yīng)答（高速重發(fā)控制）時(shí)，代表收到了3個(gè)報(bào)文段，但是這之前的1個(gè)段丟失了，便對(duì)它進(jìn)行立即重傳。然后，先將閾值設(shè)為當(dāng)前窗口大小的一半，然后將擁塞窗口大小設(shè)為慢啟動(dòng)閾值+3的大小。
這樣可以達(dá)到：在TCP通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)吞吐量呈現(xiàn)逐漸的上升，并且隨著擁堵來(lái)降低吞吐量，再進(jìn)入慢慢上升的過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)不會(huì)輕易的發(fā)生癱瘓。

8.鏈接機(jī)制

TCP建立連接和斷開(kāi)連接的過(guò)程：

三次握手：
Client將標(biāo)志位SYN置為1，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=J，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Client進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)，等待Server確認(rèn)。
Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1知道Client請(qǐng)求建立連接，Server將標(biāo)志位SYN和ACK都置為1，ack=J+1，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=K，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認(rèn)連接請(qǐng)求，Server進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)。
Client收到確認(rèn)后，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1，ack=K+1，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則連接建立成功，Client和Server進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手，隨后Client與Server之間可以開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)了。
四次揮手
由于TCP連接時(shí)全雙工的，因此，每個(gè)方向都必須要單獨(dú)進(jìn)行關(guān)閉，這一原則是當(dāng)一方完成數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后，發(fā)送一個(gè)FIN來(lái)終止這一方向的連接，收到一個(gè)FIN只是意味著這一方向上沒(méi)有數(shù)據(jù)流動(dòng)了，即不會(huì)再收到數(shù)據(jù)了，但是在這個(gè)TCP連接上仍然能夠發(fā)送數(shù)據(jù)，直到這一方向也發(fā)送了FIN。首先進(jìn)行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動(dòng)關(guān)閉，而另一方則執(zhí)行被動(dòng)關(guān)閉。
1.數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，客戶(hù)端的應(yīng)用進(jìn)程發(fā)出連接釋放報(bào)文段FIN（FIN = 1），序列號(hào)為u（seq = u），并停止發(fā)送數(shù)據(jù)，客戶(hù)端進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)，此時(shí)客戶(hù)端依然可以接收服務(wù)器發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)。
2.服務(wù)端發(fā)送ACK確認(rèn)報(bào)文（ACK = 1），序列號(hào)為v（seq = v），確認(rèn)報(bào)文u（ack = u + 1），進(jìn)入CLOSE-WAIT狀態(tài)，繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)。，客戶(hù)端收到上述報(bào)文進(jìn)入FIN-WAIT2狀態(tài)，繼續(xù)接收服務(wù)端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)
3.當(dāng)服務(wù)器沒(méi)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸完畢后，發(fā)送FIN報(bào)文（FIN = 1，ACK = 1），序列號(hào)為w（seq = w），確認(rèn)報(bào)文u（ack = u + 1），進(jìn)入LAST-ACK狀態(tài)，等待最后一個(gè)ACK。
4.客戶(hù)端發(fā)送ACK確認(rèn)報(bào)文（ACK = 1），序列號(hào)為u+1（seq = u + 1），確認(rèn)報(bào)文w（ack = w + 1），進(jìn)入TIME-WAIT狀態(tài)，等待2MSL（最長(zhǎng)報(bào)文段壽命），客戶(hù)端進(jìn)入CLOSED狀態(tài)，服務(wù)端收到后上述報(bào)文后進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。

9.進(jìn)行三次握手、四次揮手及timewait的原因

1）三次握手原因：
三次握手是為了防止，客戶(hù)端的請(qǐng)求報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)滯留，客戶(hù)端超時(shí)重傳了請(qǐng)求報(bào)文，服務(wù)端建立連接，傳輸數(shù)據(jù)，釋放連接之后，服務(wù)器又收到了客戶(hù)端滯留的請(qǐng)求報(bào)文，建立連接一直等待客戶(hù)端發(fā)送數(shù)據(jù)。
服務(wù)器對(duì)客戶(hù)端的請(qǐng)求進(jìn)行回應(yīng)(第二次握手)后，就會(huì)理所當(dāng)然的認(rèn)為連接已建立，而如果客戶(hù)端并沒(méi)有收到服務(wù)器的回應(yīng)呢？此時(shí)，客戶(hù)端仍認(rèn)為連接未建立，服務(wù)器會(huì)對(duì)已建立的連接保存必要的資源，如果大量的這種情況，服務(wù)器會(huì)崩潰。
因?yàn)門(mén)CP為保證可靠性，對(duì)傳輸對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行序列號(hào)，數(shù)據(jù)到達(dá)接收方，接收方需要發(fā)出一個(gè)確認(rèn)應(yīng)答，表示已經(jīng)收到該數(shù)據(jù)段，并且確認(rèn)序號(hào)會(huì)說(shuō)明了它下一次需要接收的數(shù)據(jù)序列號(hào)，所以三次握手就是相互確認(rèn)序號(hào)的，兩次握手只能確認(rèn)一方的序列號(hào)
2）為什么TCP協(xié)議終止鏈接要四次？
當(dāng)客戶(hù)端確認(rèn)發(fā)送完數(shù)據(jù)且知道服務(wù)器已經(jīng)接收完了，想要關(guān)閉發(fā)送數(shù)據(jù)口（當(dāng)然確認(rèn)信號(hào)還是可以發(fā)），就會(huì)發(fā)FIN給服務(wù)器。
服務(wù)器收到客戶(hù)端發(fā)送的FIN，表示收到了，就會(huì)發(fā)送ACK回復(fù)，這樣關(guān)閉客戶(hù)端到服務(wù)端的通信。
但這時(shí)候服務(wù)器可能還在發(fā)送數(shù)據(jù)，沒(méi)有想要關(guān)閉數(shù)據(jù)口的意思，所以服務(wù)器的FIN與ACK不是同時(shí)發(fā)送的，而是等到服務(wù)器數(shù)據(jù)發(fā)送完了，才會(huì)發(fā)送FIN給客戶(hù)端。
客戶(hù)端收到服務(wù)器發(fā)來(lái)的FIN，知道服務(wù)器的數(shù)據(jù)也發(fā)送完了，回復(fù)ACK，客戶(hù)端等待2MSL以后，沒(méi)有收到服務(wù)器傳來(lái)的任何消息，知道服務(wù)器已經(jīng)收到自己的ACK了，客戶(hù)端就關(guān)閉鏈接，服務(wù)器也關(guān)閉鏈接了。
3）2MSL意義：
保證最后一次握手報(bào)文能到達(dá)服務(wù)端，可以進(jìn)行超時(shí)重傳
2MSL后，雙向連接產(chǎn)生的所有報(bào)文都會(huì)消失，不會(huì)影響下一次連接（msl是報(bào)文最大的生命周期）
如果沒(méi)有TIME_WAIT狀態(tài)，主動(dòng)請(qǐng)求關(guān)閉鏈接的一方就會(huì)直接進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，如果因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因最后一個(gè)ACK發(fā)生了丟包，服務(wù)端就會(huì)不斷的請(qǐng)求FIN，等待最后一個(gè)ACK，鏈接并沒(méi)有成功關(guān)閉，并且如果此時(shí)打開(kāi)一個(gè)新的鏈接，那么服務(wù)器端就會(huì)把SYN請(qǐng)求當(dāng)成ACK，因而發(fā)生請(qǐng)求碼錯(cuò)誤，服務(wù)端就會(huì)發(fā)送RET重置鏈接。而TIME_WAIT的作用就是讓主動(dòng)請(qǐng)求的一方進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)后等待2MSL時(shí)間關(guān)閉鏈接，等待這段時(shí)間是為了讓客戶(hù)端收到服務(wù)器端的FIN后可以有充分的時(shí)間回復(fù)ACK，讓網(wǎng)絡(luò)中延遲的FIN／ACK失效

上述所有的TCP可靠機(jī)制只是針對(duì)端與端之間的傳輸

二、問(wèn)題引入

面試官經(jīng)常會(huì)問(wèn)的一個(gè)問(wèn)題是，如果TCP服務(wù)器宕機(jī)了，會(huì)發(fā)生什么？換句話(huà)說(shuō)，TCP真的可靠嗎？
這個(gè)問(wèn)題要從兩個(gè)方面來(lái)回答：
1.TCP是個(gè)可靠的協(xié)議，怎么保證它可靠的。
2.TCP并不能保證它所發(fā)送數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

三、TCP如何保證可靠性？

首先，我們看看數(shù)據(jù)報(bào)不可靠有哪些問(wèn)題，以及TCP是怎么解決的？

1.差錯(cuò)
TCP通過(guò)首部的校驗(yàn)和，可以校驗(yàn)首部和和數(shù)據(jù)。這是一種端到端的校驗(yàn)，目的是檢測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的任何變化，如果收到對(duì)端的校驗(yàn)和有差錯(cuò)，TCP將這個(gè)包丟棄并且不確認(rèn)。
2.丟包
TCP發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包后，啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，等待對(duì)端確認(rèn)收到這個(gè)數(shù)據(jù)包，如果不能及時(shí)收到這個(gè)確認(rèn)，將重發(fā)這個(gè)報(bào)文（超時(shí)重傳機(jī)制）。
3.失序
TCP承載于IP數(shù)據(jù)包來(lái)傳輸，IP包的到達(dá)可能會(huì)失序，因此TCP數(shù)據(jù)包的到達(dá)也可能失序，TCP對(duì)收到的數(shù)據(jù)包按照首部的序列號(hào)進(jìn)行重新排序。
4.重復(fù)
IP數(shù)據(jù)包會(huì)發(fā)生重復(fù)，TCP接收端根據(jù)TCP首部的序列號(hào)將重復(fù)的數(shù)據(jù)丟棄。
此外，確認(rèn)數(shù)據(jù)包，也不能是確認(rèn)了一個(gè)數(shù)據(jù)包再發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)包，這不利于并行的批量發(fā)送，我們可以批量的發(fā)送，再批量的確認(rèn)。
這里有兩個(gè)問(wèn)題需要考慮：1.接收方的處理能力，2.網(wǎng)絡(luò)的處理能力。
1.首先來(lái)看看接收方的處理能力：當(dāng)接收方的硬件能力不如發(fā)送方，或者是系統(tǒng)繁忙，那發(fā)送過(guò)去的報(bào)文只能丟棄。要限制發(fā)送方的發(fā)送速度，接收方就要告訴發(fā)送方它的處理能力，好讓發(fā)送發(fā)方限制它的發(fā)送速度就可以了，這就是滑動(dòng)窗口的由來(lái)。
2.下面來(lái)看看網(wǎng)絡(luò)處理能力：如果發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包的速度快于中間某個(gè)路由器的發(fā)速度，路由器就開(kāi)始丟包。導(dǎo)致較高的丟包率，如果TCP繼續(xù)保持這個(gè)速度送數(shù)據(jù)，那么網(wǎng)絡(luò)的性能就會(huì)極大的降低。這就需要擁塞控制算法。它分為兩分，一個(gè)是慢啟動(dòng)，一個(gè)是擁塞避免。
慢啟動(dòng)指的就是TCP在一開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候以低速傳輸，只要能夠得到對(duì)應(yīng)報(bào)文的ACK，就以指數(shù)級(jí)的速度提高速率。當(dāng)增長(zhǎng)到一個(gè)閾值時(shí)，增長(zhǎng)速度就變成線(xiàn)性增長(zhǎng)，而不是指數(shù)級(jí)的。或者是丟包嚴(yán)重了，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞，要降低發(fā)送速率，進(jìn)入擁塞避免階段。

四、TCP并不能保證它所發(fā)送數(shù)據(jù)的可靠傳輸

可靠指的是什么，不可靠指的是什么？

上面我們討論了TCP通過(guò)很多機(jī)制保證可靠，這種可靠只是在端到端的通信上。
假設(shè)數(shù)據(jù)從A進(jìn)程送到B進(jìn)程，數(shù)據(jù)從A進(jìn)程通過(guò)它所在主機(jī)TCP/IP協(xié)議棧向下傳輸，經(jīng)過(guò)若干臺(tái)路由器，通過(guò)進(jìn)程B所在主機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧向上傳輸，最后到達(dá)B進(jìn)程。這些路由器沒(méi)有TCP層，只是轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)，IP是個(gè)不可靠的協(xié)議。
TCP能夠向進(jìn)程B保證所有到達(dá)的數(shù)據(jù)是按序且未受損的。但有個(gè)問(wèn)題， TCP已經(jīng)ACK的數(shù)據(jù)包實(shí)際上不一定會(huì)抵達(dá)應(yīng)用進(jìn)程。比如，接收端TCP剛對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行ACK，但應(yīng)用程序還沒(méi)有讀走，就崩潰了。
針對(duì)TCP的ACK的數(shù)據(jù)報(bào)不能抵達(dá)目的應(yīng)用程序的解決方案
我們的解決方案是應(yīng)用層ACK。下面給一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，我們采用停等的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)回射客戶(hù)服務(wù)器。
這里設(shè)計(jì)成客戶(hù)端和服務(wù)器有兩條通道，主要的原因是想讓發(fā)送數(shù)據(jù)模塊和接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模塊都能夠獲取網(wǎng)絡(luò)中對(duì)端的狀態(tài)，而不是將狀態(tài)混在一條通道上。
這里給大家實(shí)現(xiàn)向外發(fā)送數(shù)據(jù)模塊。實(shí)現(xiàn)思路是：發(fā)送一條消息后，在定時(shí)器到之前必須接收對(duì)等實(shí)體發(fā)過(guò)來(lái)的應(yīng)用層ACK，如果定時(shí)器時(shí)間到，我們就終止程序，當(dāng)然，你可以實(shí)現(xiàn)的更復(fù)雜，比如重傳。

#include <iostream> #include <unistd.h> #include <sys/select.h> #include <sys/time.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #define APP_ACK 0x01int main() {fd_set allset;fd_set readset;fd_set sockonly;struct timeval tv;struct timeval *tvp = NULL;const static struct timeval timeout = {2,0};char buf[1024] = NULL;int sfd = tcp_client(9999);FD_ZERO(&allset);FD_ZERO(&readset);FD_ZERO(&sockonly);FD_SET(sfd, &allset);sockonly = allset;FD_SET(fileno(stdin), &allset);readset = allset;for ( ; ; ) {memset(buf, 0x00, sizeof(buf));/*select分兩種情況：1.接收來(lái)自鍵盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)的事件。2.當(dāng)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)后，只能接收網(wǎng)絡(luò)事件，不能接收鍵盤(pán)事件，這時(shí)想接收網(wǎng)絡(luò)的對(duì)端應(yīng)用ACK。*/int ready = select(sfd + 1, &readset, NULL, NULL, tvp);if ( ready < 0 ) perror("select"),exit(1);// 超時(shí)，不能及時(shí)獲取對(duì)端的應(yīng)用ACK,打印超時(shí)并退出程序if ( ready == 0 ) printf("message time out\n"),exit(1);// 接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)if ( FD_ISSET(sfd, &readset)) {int r = read(sfd, buf, sizeof(buf));// 如果是錯(cuò)誤或者EOF，終止程序if ( r == 0 ) {printf("server close\n");break;} else if ( r == -1 ) {perror("read"),exit(1);} else if ( r==1 && buf[0] != APP_ACK ) {printf("沒(méi)有收到對(duì)方的回應(yīng)報(bào)文\n");}// 收到確認(rèn)報(bào)文，關(guān)閉定時(shí)器tvp = NULL;// 允許接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)和鍵盤(pán)事件readset = allset;}if ( FD_ISSET(fileno(stdin), &readset) ) {// 獲取鍵盤(pán)事件，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)，啟動(dòng)定時(shí)器，只接受網(wǎng)絡(luò)事件int r = read(filene(stdin), buf, sizeof(buf));if ( r == -1 ) perror("read"),exit(1);write(sfd, buf, r);tv = timeout;tvp = &tv;readset = sockonly;}}return 0; }

當(dāng)然這里設(shè)計(jì)的是停等協(xié)議，如果需要做的更好，像TCP內(nèi)核協(xié)議棧一樣，可以考慮把應(yīng)用程序做成事件驅(qū)動(dòng)的，這是一個(gè)軟件設(shè)計(jì)的問(wèn)題

五、故障類(lèi)型

通過(guò)前面的討論我們可以看到網(wǎng)絡(luò)程序員不能認(rèn)為T(mén)CP為我們做好了一切。我們可以把故障分為兩類(lèi)：
1.收不到FIN的故障，比如網(wǎng)絡(luò)掉線(xiàn)，或者主機(jī)崩潰都是這種情況。
2.能收到FIN的故障，比如對(duì)方應(yīng)用程序崩潰。

1.收不到FIN的故障

先來(lái)說(shuō)說(shuō)沒(méi)有FIN的故障，分成四種情況：
1.如果剛好阻塞在read函數(shù)上，這時(shí)沒(méi)法恢復(fù)。可以通過(guò)設(shè)置讀超時(shí)來(lái)解決。

struct timeval tv; tv.tv_sec = 2; tv.tv_usec = 0; setsockopt(cfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (const char *) &tv, sizeof tv);

2.如果是先write，再read，協(xié)議棧會(huì)持續(xù)重傳。經(jīng)過(guò)多次重傳不成功，協(xié)議棧會(huì)標(biāo)記連接異常，阻塞的read就會(huì)得到TIMEOUT錯(cuò)誤。
3.如果是阻塞在select或epoll上，建議做心跳包。下面是一個(gè)有心跳功能的回射客戶(hù)服務(wù)器程序客戶(hù)端程序。十秒中如果沒(méi)有數(shù)據(jù)通信，就心跳，執(zhí)行三次如果沒(méi)有應(yīng)答，就退出。

#include <iostream> #include <unistd.h> #include <sys/select.h> #include <sys/time.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #define APP_ACK 0x01int main() {int heartbeat = 0;fd_set allfd;fd_set readfd;struct timeval tv;msg_t msg;char buf[1024];int cfd = tcp_client();FD_ZERO(&allfd);FD_SET(cfd, &allfd);FD_SET(fileno(stdin), &allfd);tv.tv_sec = 10;tv.tv_usec = 0;for ( ; ; ) {readfd = allfd;memset(&msg, 0x00, sizeof(msg));int ready = select(cfd+1, &readfd, NULL, NULL, &tv);if ( ready == -1 ) perror("select"),exit(1);if ( ready == 0 ) {printf("timeout %d\n", heartbeat);if ( ++heartbeat > 3 ) {printf("connection dead\n");exit(0);}msg.type = htonl(MSG_HEARTBEAT);if ( write(cfd, (char*)&msg, sizeof(msg)) == -1 )perror("write"),exit(1);tv.tv_sec = 2;continue;}if ( FD_ISSET(cfd, &readfd) ) {int ret = read(cfd, (char*)&msg, sizeof(msg));if ( ret == 0 ) {printf("server close\n");break;}if ( ntohl(msg.type) == MSG_ECHO ) {printf("=> %s\n", msg.data);heartbeat = 0;tv.tv_sec = 10;continue;}}if ( FD_ISSET(fileno(stdin), &readfd) ) {msg.type = htonl(MSG_ECHO);if ( fgets(msg.data, 100, stdin) == NULL )break;if ( write(cfd, (char*)&msg, sizeof(msg)) == -1 ){perror("write");break;}}}close(cfd);return 0; }

4.還有一種特殊情況就是，如果是主機(jī)崩潰又重啟了，這時(shí)對(duì)端主機(jī)得到RST錯(cuò)誤。

2.能收到FIN的故障

再來(lái)看看能收到FIN的故障，這里要意識(shí)到，從一個(gè)用程序角度，對(duì)端進(jìn)程崩潰還是調(diào)用了close以及exit是無(wú)法區(qū)分的，在這兩種情況下TCP都會(huì)向我們發(fā)送一個(gè)FIN
1.如果是read，直接得到FIN信息，返回0。
2.如果是write，則第一次調(diào)用會(huì)得到RST。
3.收到RST，再多次調(diào)用write就得到SIGPIPE信號(hào)。

3.總結(jié)

1.TCP通過(guò)序號(hào)和超時(shí)重傳保證了端到端的可靠。
2.TCP并不能保證應(yīng)用層的可靠。
3.異常的情況分為，網(wǎng)絡(luò)故障，主機(jī)崩潰和進(jìn)程崩潰。網(wǎng)絡(luò)故障和主機(jī)故障可以看作是一類(lèi)故障，當(dāng)然是指除了主機(jī)崩潰并在TCP放棄連接之前，就重啟了的情況。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的TCP真的可靠吗的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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可靠
tcp

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