TCP 如何保证传输的可靠性？

可靠性保障

• 数据分块，序列号，ACK：TCP 把数据分成合适的数据块传输；每一个数据包都有唯一的序列号，根据序列号来排序保证顺序性，同时进行数据包的去重，ACK 保证数据接收。
• 校验和：对首部和数据进行校验和，防止数据被纂改。
• 超时重传机制：在数据包丢失或延迟的情况下，重新发送数据包，直到收到对方的确认应答（ACK）。TCP 重传机制主要有：基于计时器的重传（也就是超时重传）、快速重传（基于接收端的反馈信息来引发重传）、SACK（在快速重传的基础上，返回最近收到的报文段的序列号范围，这样客户端就知道，哪些数据包已经到达服务器了）、D-SACK（重复 SACK，在 SACK 的基础上，额外携带信息，告知发送方有哪些数据包自己重复接收了）。
• 流量控制：通过维护发送窗口和接收窗口来维持发送方与接收方的平衡。接收方会返回当前可用大小，发送方根据这个调整自己的发送窗口，避免数据过载。是端到端的控制。
• 拥塞控制：维护一个拥塞窗口，发送窗口取接收窗口大小和拥塞窗口大小的较小值。拥塞窗口的控制算法有慢启动、拥塞避免、快速重传和恢复，通过这些算法动态调整拥塞窗口的大小。

超时重传

发送方在一定时间内没有收到 ACK，就会重新发送。重传时间（RTO）由网络往返时间（RTT）动态计算得出，避免太快或太慢。

重传机制：

• 定时器重传；
• 快速重传：会返回需要重传的数据包的序列号，但是无法知道需要重传哪些；
• SACK：在快速重传的基础上额外返回了已经接收到的序列号的区间（字段：Left Edge，Right Edge）；
• D-SACK：在 SACK 的基础上，额外告知了有哪些重复的数据包。

流量控制

通过维护发送窗口和接收窗口，来平衡二者。接收方会告知发送方剩余可用大小，发送方据此来控制发送速度，从而达到流量控制的效果。

拥塞控制

维护一个拥塞窗口，发送窗口取接收窗口大小和拥塞窗口大小的较小值。根据网络拥塞状态动态调整拥塞窗口大小，当网络出现丢包或延迟时，减慢数据发送速度。