计算机网络：第5章运输层

5.1 运输层概述

UDP不会对应用层报文进行任何修改，在传送的过程中只会增加和移除UDP首部，所以是面向应用报文的。
TCP 协议中，发送方的TCP把应用层交付下来的数据块看成一连串的字节流，编号并存储在发送缓存中，TCP根据发送策略选取一部分字节流并添加TCP首部发送出去。接收方的TCP接受后将其转变为字节流存在缓存中并根据策略发送。发送方发送的数据块和接收方接受到的数据块个数不用相同，保证字节流相同即可。

假设初始滑动窗口为400字节，TCP数据报文段最大接受100字节，B主机针对自己缓存中剩余空间的情况对主机A进行流量控制，具体如下：

主机A收到0窗口的通知后就会启动一个持续计时器，作用是防止B主机发出的信息丢失造成的死锁。需要注意的是TCP协议规定，即时接收窗口为0，也必须接受0窗口探测报文段，确认报文段以及携带紧急数据的报文段。

如果0窗口探测报文丢失，也不会造成死锁，因为存在重传计时器。

慢开始：

在慢开始算法中，发送方每接收到一个对新报文段的确认时，就将拥塞窗口 1，直到拥塞窗口增加到慢开始门限时执行拥塞避免算法。

拥塞避免：

每次传输轮次结束后，拥塞窗口只能线性 1。当发生超时重传时，很可能网络发送了拥塞，则将慢开始门限调整为发送拥塞时拥塞窗口的一般，并且将拥塞窗口重新设置为1，重新开始慢开始算法。

快重传算法：

快恢复算法：

RTO时间比RTT短：

RTO时间远大于RTT：

结论： RTO应该略大于RTT，但由于每次报文传输的RTT都不一定相同，所以超时重传时间不能根据某次传输的RTT决定。

可以利用每次测得的RTT样本，计算加权平均往返时间RTTs（平滑的往返时间）。

TCP基于以字节为单位的滑动窗口来实现可靠传输。

如何描述发送窗口的状态？

TCP客户端进程首先也是创建传输控制块，然后向服务器进程发送TCP连接请求报文段，进入同步已发送状态，TCP连接请求报文段的同步位SYN设置为1，表明是一个TCP连接请求报文段，序号字段seq设置为一个初始值x，作为TCP客户进程的初始序号，TCP规定SYN被设置为1的报文段不能携带数据，但是要消耗一个序号。
TCP服务进程收到报文后，发送TCP连接请求确认报文段，进入同步已接收状态，SYN和确认位ACK都为1，表面是一个TCP连接请求确认报文段，序号值seq设置为了一个初始序号y，作为TCP服务进程选择的初始序号，确认号字段ack的值被设置为了x 1，这是对 TCP客户进程所选择的初始序号的确认。
TCP客户进程收到TCP服务进程发来的确认报文段后再向TCP服务器发送一个普通的TCP确认报文段，进入连接已建立状态。TCP规定普通的TCP确认报文段可以携带数据，如果不携带数据则不消耗序号，下一个发送的报文段序号不变。
TCP服务器收到确认报文段后进入连接已建立状态，可以进行数据传输。