TCP传输协议

标签：协议重传 int TCP 传输 sockfd 接字接收

TCP是一种面向连接的传输协议，提供可靠的数据传输服务。它通过一系列机制确保数据从发送方准确无误地传送到接收方。

实现可靠性的原理

1、三次握手建立连接

第一次握手：客户端发送一个SYN（同步序列号）包给服务器，表明客户端希望建立连接。
第二次握手：服务器接收到SYN包，发送一个SYN-ACK（同步序列号确认）包作为响应，表示同意建立连接并确认客户端的SYN。
第三次握手：客户端接收到SYN-ACK包，发送一个ACK（确认）包给服务器，确认建立连接。

2、序列号和确认机制

序列号：发送方给每个数据段分配一个序列号，用于标识数据段的位置。
确认号：接收方发送ACK包，包含下一个期望接收的序列号，确认已成功接收到的数据段。

3、超时重传

超时时间：根据网络条件动态调整，防止频繁重传和不必要的等待。
重传机制：发送方在超时后重发数据段，保证丢失的数据能够被重新传输。

4、流量控制

窗口大小：接收方通告的接收窗口（Receive Window）大小，表示接收方当前可以接收的数据量。
滑动窗口：发送方根据接收方的窗口大小动态调整发送速率，防止网络拥堵和接收方的缓冲区溢出。

5、拥塞控制

慢启动（Slow Start）：初始阶段逐步增加发送窗口，避免一开始就发送大量数据导致网络拥塞。
拥塞避免（Congestion Avoidance）：在接近网络带宽极限时，缓慢增加发送窗口，防止拥塞。
快速重传（Fast Retransmit）：在接收到三个重复的ACK后，立即重传丢失的数据段。
快速恢复（Fast Recovery）：重传后，不进入慢启动阶段，而是将窗口减半，快速恢复数据传输。

6、校验和

校验和计算：发送方计算校验和并将其附加到数据段中。
校验和验证：接收方接收数据段后重新计算校验和，验证数据完整性。如果校验和不匹配，数据段将被丢弃并请求重传。

通过以上机制，TCP能够实现可靠的数据传输，确保数据的完整性、顺序性和无错误传输。

四次挥手流程图

客户端                                 服务器
   |                                     |
FIN_WAIT_1 (发出 FIN)   ------>   CLOSE_WAIT (收到 FIN，发出 ACK)
   |                                     |
FIN_WAIT_2 (收到 ACK)   <------   CLOSE_WAIT (准备关闭连接)
   |                                     |
FIN_WAIT_2 (等待 FIN)   <------   LAST_ACK (发出 FIN)
   |                                     |
TIME_WAIT (收到 FIN, 发出 ACK) <------   CLOSED (收到 ACK)
   |                                     |
CLOSED (等待 2*MSL)        ------>   CLOSED (关闭连接)

TCP传输所需API

int socket(int domain, int type, int protocol);   //返回主机套接字

domain：家族协议，如AF_INET (IPv4) 或AF_INET6 (IPv6)。

type：套接字类型SOCK_STREAM (TCP)。

protocol：协议，一般默认0系统帮忙选择合适的协议。

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);  //绑定套接字

sockfd：套接字文件描述符。

addr：包含地址和端口的结构体。

addrlen：地址结构体的长度。

int listen(int sockfd, int backlog);    //设置套接字为监听模式，准备接受连接

sockfd：套接字文件描述符。

backlog：请求队列的最大长度。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);  //接受连接请求，连接成功返回一个客户端套接字

sockfd：监听套接字文件描述符。

addr：指向存储客户端地址的结构体。

addrlen：地址结构体的长度。

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);  //向服务器发起连接请求

sockfd：监听套接字文件描述符。

addr：指向存储客户端地址的结构体。

addrlen：地址结构体的长度。

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);  //发送数据
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);        //接收数据

sockfd：监听套接字文件描述符。

buf：数据缓冲区。

len：缓冲区长度。

falgs：可选的标志位（通常为 0），可设置非阻塞。

int close(int sockfd);                 	    //关闭套接字
int shutdown(int sockfd, int how);	    //关闭套接字部分通道

sockfd：套接字文件描述符。

how：指定关闭方式，如 SHUT_RD、SHUT_WR 或 SHUT_RDWR，选择关闭部分套接字管道。

C/S架构TCP传输流程图

标签：协议,重传,int,TCP,传输,sockfd,接字,接收
From： https://www.cnblogs.com/colors-lg/p/18233722

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