TCP可靠傳輸機制
TCP超時重傳
如果網絡異常救出出現超時或者丟包，TCP模塊必須能夠重傳在超時時間內對方未收到的TCP報文段。
- TCP模塊爲每個TCP報文段維護一個重傳定時器：該定時器在TCP報文段第一次被髮送時啓動，如果超時時間內沒收到接收方的應答，TCP模塊將重傳TCP報文段，並重置定時器
- 如果超時，則進行重傳，重新設置定時器
TCP擁塞控制
TCP模塊的任務
- 提高網絡利用率
- 降低丟包率
擁塞控制
其中擁塞控制，還有TCP的流量控制，這種控制機制都是爲了TCP的可靠傳輸設置的，擁塞控制的任務是確保子網能承載所到達的流量。這是一個全局性問題，涉及到各方面的行爲（剛興趣可以自己去搜索下，這裏就不做過多介紹）。
關於擁塞控制我們進行詳細的講解：
擁塞控制的反饋過程：
擁塞控制的最終受控變量是發送端向網絡中一次連續寫入的數據量，我們稱爲我們稱爲發送窗口。不過發送窗口最終以TCP報文段來發送數據，進而發送端口就限定了連續發送的TCP報文段的數量，如圖所示，發送窗口被稱爲SWND，這些報文段的最大長度被稱爲MSS發送端需要合理的選擇發送窗口，如果發送窗口太小，就會出現網絡延遲現象，如果發送窗口過大，就容易導致網絡擁塞。接收方可以通過接收通告收窗口來控制發送端的發送窗口，但是這看起來也不夠，所以在發送端引入一個稱爲擁塞窗口的狀態變量，擁塞窗口簡稱CWND，接收通告窗口簡稱RWND。圖像中就顯示了擁塞控制的閉環反饋控制。
###幾種擁塞控制的方法:
- TCP慢啓動
- 擁塞避免
- 快速重傳
- 快速恢復
慢啓動，擁塞避免圖：
我們知道那個發送端維持一個擁塞窗口的狀態變量，擁塞窗口簡稱CWND，擁塞窗口的大小取決於網絡的擁塞程度，並且動態的變化。CWND的處理原則就是隻要網絡中沒有出現擁塞現象，擁塞窗口就在大一些，以便把更多的分組發送出去。只要網絡中出現擁塞，擁塞窗口就減少一些。以減少注入到網絡分組中的數量。
我們現在來分析擁塞控制的算法：
慢啓動：當主機開始發送數據時，如果把大量的字節注入到網絡，那麼就有可能引起網絡擁塞。因爲我們現在並不清楚網絡的負載情況。所以比較好的方法就是自動去探測一下，由小到大滿滿增大擁塞窗口的數值，通常在剛剛開始發送報文段的時候，先把擁塞端口設置爲一個最大報文段，而在每個在收到新的報文段的時候，把擁塞窗口的大小加1，按照指數規律增長，也就是增大一個最大報文段的數值。我們用同樣的方法逐漸增大發送端的擁塞窗口。可以使分組注入到網絡中的數據更加合理。
對應到圖示中，橫座標從0－>3都是滿啓動的狀態。我們爲了防止因爲增大造成的網絡擁塞，我們還需要設置一個滿啓動的ssthresh值，關於慢啓動的ssthresh用法就是如果擁塞窗口小於ssthresh值，就應用慢啓動算法。如果擁塞窗口大於ssthresh值，就停止應用慢啓動算法。而改用擁塞避免算法
擁塞避免：擁塞避免算法爲了讓擁塞窗口緩慢的增長，就是每經過一個往返的時間，就把發送方的擁塞窗口加1，而不是成倍增長，這樣擁塞窗口是按照線性規律緩慢增長。對應到圖像中就是那個明顯的拐點以後，都是擁塞避免的算法執行。
僅僅應用 慢啓動和擁塞控制，不可能達到控制網絡擁塞
接下來介紹快速重傳，快速恢復
在很多情況下，TCP發送端都可以接受到重複的確認報文段，例如TCP報文段缺失等等，發送端如果連接接收到三個重複的確認報文段，就可以判斷網絡中發生了擁塞。這個時候使用快速重傳，快速恢復算法。快速重傳算法我先要求接受端每收到一個失去的報文到，就立即發送重傳確認。
擁塞發生或有三個處理不步驟：
擁塞發生後的處理過程：
- 收到三個重複的確認處理過程：當收到三個重複的報文段時，重新計算滿啓動的ssthresh值，就是將ssthresh值減半，然後立即重傳重傳報文段。
- 收到1個重複確認處理過程：將慢啓動的ssthresh值減半後，開始執行擁塞避免算法，而不是剛剛提到的慢啓動算法。
- 收到新數據後的處理過程：重新設置慢啓動的ssthresh值，使得擁塞窗口等於當前設置的ssthresh值。