一 TCP

1. 簡介
首先，TCP是一個傳輸層協議，提供進程到進程之間的可靠性數據傳輸服務，還提供流量控制和差錯控制等機制。
其次，TCP是面向連接的，其通信模式是全雙工的；面向連接是指：

• 在發送數據之前必須建立連接；
• 連接狀態只在兩端維護，沿途節點不維護；

連接建立需要進行三次握手，關閉連接需要進行四次揮手；
接下來面試官會問可靠性數據傳輸的原理、流量控制、差錯控制、三次握手和四次揮手等；

二 TCP的可靠性傳輸

1. TCP的可靠性傳輸原理

• 流水線機制；
• 累計確認；
• TCP使用單一重傳定時器，當超時或收到重復的ACK會觸發重傳事件；
• 其它的還有使用序列號對TCP報文段進行排序和丟掉重復的報文段；使用校驗和檢查錯誤的報文段；

2. 流水線機制
流水線機制，允許發送方在收到ACK之前，可以連續的發送多個分組，發送方和接收方需要更大的存儲空間以緩存分組。
3. 累計確認
接收方收到序列號1、2、3、4和5的包，不必每個都確認，只需確認第5個就行，當發送方收到接收方對5的確認ACK后，就明白接收方前5個都已經正確接收。
4. 超時重傳和快速重傳
超時重傳：發送端發送報文后，由于長時間沒有收到ACK（該分組還在路上或者丟失），所以會重傳當前分組；同時定時器RTO（Retransmission Timeout）會加倍。如果再次超時，定時器會再次加倍。
快速重傳：如果發生超時，TCP的定時器的時間會設置到很大，重發丟失分組之前要等很長時間。因此需要通過重復的ACK檢測分組丟失，如果發送方收到同一個數據的3個ACK，則會假定該分組已經丟失，會立即重傳。

三 流量控制和擁塞控制

流量控制是接收方和發送方的問題，而擁塞控制是整個網絡的問題。
1. 流量控制
在TCP的報頭中，有一個receive window的字段，接收方會通過設置該字段存儲自己緩沖區的可用空間。這樣發送方將會限制自己已發送但還未收到ACK的數據不超過接收方的可用空間。當RecvWindow為0時，為了避免死鎖，發送方還是會發送很小的數據段。
2. 擁塞控制
通過限制發送發的發送速率來進行擁塞控制：

LastByteSent-LastByteAcked <= CongWin

CongWin(congest window)被稱作擁塞窗口，最后一個發送的字節減去最后一個被確認過的字節序列號，要小于等于CongWin。發送速率：

rate≈CongWin/RTT (Bytes/sec)

動態調整CongWin以改變發送速率。

注：在早期版本，當發生擁塞后直接將CongWin置為1，現在是將其置為原來的一半；
如何動態調整發送速率，可以總結為：
**加性增-乘性減；
慢啟動；**
慢啟動并不是指增長速度慢，而是指初始速率低，初始速率為1，然后每收到一個ACK，就將CongWin翻倍，直到達到閾值的一半；
加性增是指到達閾值的一半后，每次讓CongWin增加1，而乘性減是當發生loss事件后，將CongWin減為原來的一半（也可能置為1）；
lose事件：收到3個重復的ACK或者超時；
總結：
當CongWin低于閾值的時候，發送者處于慢啟動階段，CongWin指數增長；
當CongWin高于閾值，發送者處于擁塞避免階段，CongWin線性增長；
當收到3個重復的ACK，閾值設置為CongWin的一半，CongWin設置為閾值，然后進行線性增長；
當超時發生，閾值設置為CongWin的一半，CongWin設置為1，然后進行指數增長；

最后三次握手和四次揮手請參考：https://blog.csdn.net/qq_38038480/article/details/80569651

總結

以上是生活随笔為你收集整理的面试题：谈谈你对TCP的认识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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