TCP可靠传输机制#

流量控制（Flow Control）：防止发送方发太快，接收方来不及处理

机制：滑动窗口（Sliding Window）

接收方在 ACK 中告知自己的接收窗口大小（rwnd）
发送方的发送量不超过 min(cwnd, rwnd)

当接收方缓冲区满时（rwnd=0）：
  → 发送方停止发送
  → 接收方缓冲区有空间后发送 Window Update 通知
  → 接收方不主动通知时，发送方定时发 1 字节探测包（ZWP，零窗口探测）

拥塞控制（Congestion Control）：防止发送方将网络打满

四个算法（协同工作）：

1. 慢启动（Slow Start）

初始：cwnd = 1 MSS（最大报文段）
每收到一个 ACK：cwnd += 1 MSS（指数增长）
直到 cwnd 达到 ssthresh（慢启动阈值）

2. 拥塞避免（Congestion Avoidance）

cwnd > ssthresh 后切换到拥塞避免
每个 RTT：cwnd += 1 MSS（线性增长，更保守）

3. 快速重传（Fast Retransmit）

收到 3 个重复 ACK → 不等超时，立即重传丢失的报文段
同时：ssthresh = cwnd/2，cwnd = ssthresh + 3

4. 快速恢复（Fast Recovery）

快速重传后进入快速恢复，cwnd 从 ssthresh 开始线性增长
（不回到 1，比超时重传的惩罚轻）

超时重传：ssthresh = cwnd/2，cwnd 重置为 1（最严重的惩罚）

TCP 保证可靠传输依赖六个核心机制。第一是序列号，TCP 给每个字节编号，接收方可以按序重组数据。第二是确认应答，接收方通过 ACK 告知发送方已收到哪些数据，ACK 号表示期望收到的下一个字节。第三是超时重传，发送方发出数据后启动定时器，超时未收到 ACK 就重发，超时时间根据 RTT 动态计算并做指数退避。还有快速重传，收到 3 个重复 ACK 后不等超时直接重传丢失的报文。第四是滑动窗口，允许发送方在收到 ACK 之前连续发送多个报文，大幅提升吞吐量。第五是流量控制，接收方在 ACK 中携带接收窗口大小 rwnd，发送方据此控制发送速率，防止接收方缓冲区溢出。当 rwnd 为 0 时发送方暂停发送并定期发送零窗口探测包。第六是拥塞控制，发送方维护拥塞窗口 cwnd，通过慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复四个算法感知和适应网络状况，实际发送窗口取 cwnd 和 rwnd 的最小值。流量控制保护接收端，拥塞控制保护网络，两者协同工作。

追问方向：

• “超时重传的超时时间怎么确定？”→ 根据 RTT 动态计算 RTO（Retransmission Timeout），用 Jacobson 算法平滑 RTT 估算，超时后做指数退避（RTO 翻倍）
• “滑动窗口和拥塞窗口的关系？”→ 滑动窗口是接收方通告的接收能力（rwnd），拥塞窗口是发送方感知的网络承载力（cwnd），实际发送量 = min(rwnd, cwnd)
• “流量控制和拥塞控制的区别？”→ 流量控制是端到端的，防止发送方压垮接收方（rwnd）；拥塞控制是面向网络的，防止发送方压垮网络链路（cwnd）

易错点：

• ❌ TCP 重传就是固定间隔重发——有指数退避
• ❌ 流量控制和拥塞控制一样——前者端到端后者网络