TCP 如何保证可靠性？
目录
1. 确认和重传机制
2. 序列号和确认号
3. 流量控制
4. 拥塞控制
5. 头部校验和
6. 连接管理（三次握手和四次挥手）
TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议，它通过多种机制来保证数据的可靠传输。
1. 确认和重传机制
- 当TCP发送方发送数据后，会等待接收方的确认（ACK）消息。
- 如果接收方成功接收到数据，会回复一个包含确认序号的ACK消息给发送方，确认序号表示接收方已经成功接收到的数据的最后一个字节的序号。
- 如果发送方在一定时间内没有收到ACK消息，则认为数据可能丢失，会重新发送该数据段。
- TCP使用超时定时器来设置等待ACK的超时时间，如果在超时时间内没有收到ACK，则触发重传。
2. 序列号和确认号
- TCP为每个发送的数据段分配一个唯一的序列号，序列号从0开始，每发送一个字节，序列号就增加1。
- 接收方在ACK消息中使用确认号来告知发送方已成功接收到的数据的最后一个字节的序列号。
- 通过序列号和确认号，TCP能够确保数据的按序到达，并且能够检测到数据丢失或乱序的情况。
3. 流量控制
- TCP使用滑动窗口协议来实现流量控制，以避免发送方发送数据过快而导致接收方处理不过来。
- 接收方会在其ACK消息中告诉发送方其当前可用的缓冲区大小（即窗口大小）。
- 发送方根据接收方提供的窗口大小来控制发送数据的速率，确保不会超过接收方的处理能力。
4. 拥塞控制
- TCP还通过拥塞控制来避免网络拥塞，提高网络的整体效率。
- 当网络出现拥塞时，TCP会降低发送速率，以减少对网络的负担。
- TCP使用多种算法来检测网络拥塞，如慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复等。
5. 头部校验和
- TCP在传输过程中，会在每个报文段的头部添加一个校验和字段。
- 校验和用于检测数据在传输过程中是否发生损坏或被篡改。
- 接收方在收到数据后，会重新计算校验和，并与报文段中的校验和进行比较。如果两者不匹配，则认为数据已损坏，将丢弃该报文段并要求发送方重传。
6. 连接管理（三次握手和四次挥手）
- TCP使用三次握手来建立连接，确保通信双方都已准备好进行数据传输。
- 第一次握手：客户端发送SYN报文段给服务器，表示希望建立连接。
- 第二次握手：服务器收到SYN后，回复SYN-ACK报文段给客户端，表示同意建立连接。
- 第三次握手：客户端收到SYN-ACK后，回复ACK报文段给服务器，表示已准备好建立连接。
- TCP使用四次挥手来释放连接，确保双方都已完成数据传输并准备好关闭连接。
通过以上机制，TCP能够确保数据的可靠传输，并在网络出现异常情况时采取相应的措施来恢复通信。这些机制共同构成了TCP的可靠性保障体系。