TCP丢包与重传检测原理浅析

TCP 本身能够检测数据包丢失和重传，但由于其运行方式，它可能并不总是能够绝对确定地区分两者。 原因如下：

重复和无序数据包：在 TCP 连接中，由于网络的性质，数据包可能会无序到达。 如果数据包无序到达，TCP 的接收缓冲区将保留它，直到接收到丢失的数据包并且数据可以按顺序传送到应用程序。 然而，在某些情况下，延迟的数据包可能会被误认为是重传。

延迟确认：TCP 使用延迟确认，这意味着接收方不会为每个收到的数据包发送确认，而是等待一小段时间来一次确认多个数据包。 如果发送方重传尚未确认的数据包，接收方可能会同时确认原始数据包和重传的数据包，导致发送方认为原始数据包已丢失。

对网络状况的了解有限：TCP 的拥塞控制算法通过降低发送速率来应对数据包丢失。 如果发送方检测到丢失的数据包，它将减慢速度并重新传输。 然而，TCP 无法完全了解网络状况 - 它只能看到数据包丢失的影响，并且可能无法明确地将其归因于重传或真正的丢失。

ACK 中的歧义：TCP ACK 没有明确指示它们是确认原始数据包还是重传的数据包。 它们仅确认收到的最高连续序列号。 这使得发送方很难区分真正丢失的数据包和由于网络拥塞而重新传输的数据包。

选择性确认 (SACK) 缓解：SACK（选择性确认）等 TCP 扩展尝试通过允许接收方提供有关已接收和丢失数据包的更详细信息来缓解其中一些问题。 然而，并非所有 TCP 实现都支持 SACK，并且它并不能完全消除挑战。

虽然 TCP 确实实现了检测数据包丢失和重传的机制，但网络行为固有的复杂性及其确认系统的局限性有时会导致难以明确区分这两种情况。 这是 QUIC 等新型传输协议寻求改进并提供有关连接状态和数据丢失原因的更准确信息的领域。