【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

1、拥塞控制

 2、延时应答

3、捎带应答

4、面向字节流

5、异常情况处理

5.1、其中一方出现了进程崩溃

5.2、其中一方出现关机(正常流程的关机)

5.3、其中一方出现断电(直接拔电源,也是关机,更突然的关机)

5.4、网络断开

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

1、拥塞控制

和流量控制一样,也是用来限制发送方的发送速率的。

如果当前接收方处理速度很快,但是中间的通信路径出现问题,某个地方出现了“堵车”现象,此时发送的速度再快也没有(反而发的越快丢包丢的越多)。

将中间路径的所有设备视为一个整体,如果按照某个窗口大小发送数据后出现了丢包,就视为中间路径存在拥堵,就减少窗口大小;没有出现丢包,就视为中间路径不存在拥堵,就增加窗口大小

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

拥塞控制的流程:

  1. 慢启动。由于刚开始网络的拥塞情况未知,如果一上来就搞很大,可能就让原本不富裕的网络宽带雪上加霜,因此此时刚启动的传输时速率比较小,采用的窗口大小(拥塞窗口)也比较小。
  2. 如果在慢启动环节没有出现丢包现象,此时说明网络比较通畅,就使用指数增大的方式逐步增大窗口大小。
  3. 指数增长增长的速度非常快,因此不会一直持续,这里引入了一个“阈值”,当拥塞窗口达到阈值之后,此时指数增长就变成了“线性增长”。
  4. 线性增长积累到一定时间后,由于传输塑速率不断增大,到达某一时刻时可能就会出现丢包,一旦出现丢包,就把拥塞窗口重置成较小的值。以前的做法是:回到最初的“慢启动”过程,然后重新开始。但是这个做法启动的起点太低了,平均速率不快。现在的做法是:启动“快恢复”,设置一个新的“阈值”,回到新的阈值,然后再继续线性增长。

 2、延时应答

也是基于滑动窗口,是要尽可能的再提高一点效率。

结合滑动窗口以及流量控制,通过延时应答 ack 的方式,把返回的“窗口大小”的数值变大一些,核心在于在允许的范围内,让窗口尽可能的大。【通过修改窗口大小提升效率】

接收方收到数据之后,不会立即返回 ack,而是等待一定时间再返回 ack,相当于给接收方的应用程序里腾出了更多的时间,来消费这里的数据,使接收缓冲区的空闲空间更大一些(因为被消费掉了),又由于流量控制“接收方会按照自身接收缓冲区的剩余空间大小作为 ack 中窗口大小的数值,发送方就能根据该数值调整窗口大小。”的机制,此时返回的窗口大小就是一个相对大的值。

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

前面也讨论过,滑动窗口下,如果 ack 丢了,不会有什么影响。而此处的“延时应答”也一样,可以按照“ack 丢了”的方式来处理。正常每个数据都有 ack,此时就可以每隔几个数据或每隔一定时间再返回一个 ack(起到延时应答的效果),减少了 ack 传输的数量,起到了节省开销的效果

3、捎带应答

基于延时应答引入的机制,能够提升传输效率。尽可能的把能合并的数据包进行合并,从而提高效率。

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

本身 ack 也不携带载荷,只要把报头中的 ack 标志位设为1,并且设置确认序号以及窗口大小,而这几个属性,response 报文本身也用不到,因此不会产生冲突。

在捎带应答的加持下,后续的每次传输请求响应,都可能触发捎带应答,都可能把接下来要传输的业务数据和上次的 ack 合二为一。(并不一定触发,主要取决于下一个数据来的时间,如果来的快就可能触发合并,来的慢就无法触发)

因为“延时应答”和“捎带应答”,使四次挥手可能合并成“三次挥手”。

4、面向字节流

由于 TCP 面向字节流,会引起“粘包问题”,粘包就类似于一段文字里没有任何标点符号,导致无法正确断句,产生非常多的歧义,包是“TCP载荷中的应用数据包”。

由于 TCP 连接中接收方整个读取过程非常灵活,可能会使代码中无法区分出当前的数据从哪到哪是一个完整的应用数据包。TCP 本身不会解决“粘包问题”,需要程序员在写应用层逻辑的时候自己去进行处理。

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

粘包问题,不是 TCP 独有的问题,只要面向字节流,都会有粘包问题。

解决粘包问题的关键,就是“明确包之间的边界”:

1、通过特殊符号,作为分隔符。

2、指定出包的长度。比如把包的开始位置加上一个长度表示数据长度。

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

5、异常情况处理

在网络连接的过程中,接收方和发送方之间可能会因为某些原因出现严重的丢包,甚至是网络直接出现故障的情况,对于这些情况该如何处理?

5.1、其中一方出现了进程崩溃

进程无论是正常结束,还是异常崩溃,都会触发“四次挥手”进行回收文件资源和关闭文件(系统自动完成)。

TCP 连接的生命周期,可以比进程更长一些, 这就使得进程虽然已经退出,但是 TCP 连接还在,仍然可以进行“四次挥手”。(虽然说是异常崩溃,实际上和正常的四次挥手结束流程,没有什么区别,进程不在了就通过系统中仍然持有的连接信息,完成后续的挥手流程)

5.2、其中一方出现关机(正常流程的关机)

当一个主机触发关机操作,就会先强制终止所有的进程(类似于上述的进程崩溃,对进程进行强杀操作)

那么根据 情况1 可以知道,终止进程自然会触发“四次挥手”。

而与 情况1 不同的是,虽然进程会自动触发“四次挥手”,但是因为系统马上就关闭,四次挥手不一定能挥完。如果挥得快,能够顺利挥完,此时本端和对端都能正常删除连接信息,完成四次挥手;如果挥得慢至少能把第一个 fin 发送到对端,至少能告诉对方我这边要结束了,对端收到 fin 之后,就会进入释放连接的流程,并返回 ack 和 fin,而此时对端发送的 fin 不会得到 ack 回应(因为本端关机了),没有收到 ack,势必会进行重传,当重传时间达到阈值,就会单方面释放连接信息

5.3、其中一方出现断电(直接拔电源,也是关机,更突然的关机)

如果直接断电,机器瞬间关机,此时肯定来不及发送 fin 。(突然断电的情况非常伤硬盘,尤其机械硬盘)。

a)断电是接收方,发送方就会突然发现没有 ack 返回了,就进行重传,几次重传后还是无回应,就会尝试使用 TCP 中的“复位报文段”进行“复位”连接(清楚原有 TCP 中的各种临时数据,重新连接)。

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

此时发送的 RST 也不会有 ack,复位连接也不行,就会单方面放弃连接。

b)断电是发送方。由于接收方始终都是在阻塞等待发送方的消息,此时就需要区分,发送方是暂时没法消息,还是挂了。因此 TCP 就引入了“心跳包”概念,每隔一段时间询问对方状态,当发现对方挂了(没有心跳),则按照流程执行复位连接并单方面释放连接。

5.4、网络断开

本质上就是 情况3 中的 a)和 b)的结合。

【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三),网络,java,笔记,tcp/ip,网络协议

 对 JVM 的类加载机制以及寻找字节码文件的“双亲委派模型”的理解-CSDN博客https://blog.csdn.net/zzzzzhxxx/article/details/136529700?spm=1001.2014.3001.5501

JVM 的垃圾回收机制以及垃圾回收算法的详解-CSDN博客https://blog.csdn.net/zzzzzhxxx/article/details/136530845?spm=1001.2014.3001.5501【网络编程】理解客户端和服务器并使用Java提供的api实现回显服务器-CSDN博客https://blog.csdn.net/zzzzzhxxx/article/details/136322678?spm=1001.2014.3001.5501

如果觉得作者写的不错,求给博主一个大大的点赞支持一下,你们的支持是我更新的最大动力!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-841188.html

如果觉得作者写的不错,求给博主一个大大的点赞支持一下,你们的支持是我更新的最大动力!

如果觉得作者写的不错,求给博主一个大大的点赞支持一下,你们的支持是我更新的最大动力!

到了这里,关于【网络原理】TCP 协议中比较重要的一些特性(三)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 深入解读网络协议:原理与重要概念

    目录 TCP/IP协议 TCP 三次握手和四次挥手 IP地址 子网掩码 DNS 网关 网络端口 TCP/IP协议 TCP/IP是互联网通信的基础协议。它由两个部分组成:TCP负责数据的可靠传输,确保数据按序到达目标;IP负责寻址和路由,确保数据在网络中正确传递。TCP/IP协议簇涵盖了多个层次,其中最重

    2024年02月13日
    浏览(85)
  • TCP/IP网络编程(二) 套接字协议及其数据传输特性

    关于协议 如果相隔比较远的两人进行通话,必须先决定通话方式,如果一方选择电话,另一方也必须选择电话,否则接受不到消息。 总之,协议就是为了完成数据交换而定好的约定。 创建套接字 协议族 通过socket函数的第一个参数传递套接字中使用的协议分类信息,此协议

    2024年02月10日
    浏览(58)
  • 网络原理TCP协议

    hi,我们又见面了,今天为大家带来TCP协议,一共为大家介绍TCP协议的十个核心特性 TCP协议位于传输层,我们知道TCP有一个特点是可靠性,也就是我们知道传输过去的数据是否传到了对端程序,也会尽可能传过去,不论是否传过去,都会有结果 是咋样保证可靠性的呢? 确认应答+超时重传

    2023年04月23日
    浏览(34)
  • 网络原理——TCP协议

    目录 一.TCP概念及其特性       二.TCP原理 1.确认应答机制 2.超时重传机制 3.连接管理机制 三次握手的过程 四次挥手断开连接过程 四次挥手断开连接变形情况: 为什么连接阶段时三次握手,断开连接是四次挥手?  服务器上面出现大量的CLOSE_WAIT状态的TCP连接,请问这种现象

    2024年02月06日
    浏览(81)
  • 【网络原理】TCP/IP协议

    目录 1.应用层 2.传输层(核心问题) 2.1 UDP协议 2.1.2 UDP的特点 2.1.3 基于UDP的应用层协议 2.2 TCP协议(重点内容) 2.2.1 TCP/IP 协议含义 2.2.2 TCP协议端格式: 2.2.3 TCP的特点 2.3 TCP原理 2.4 确认应答机制(安全机制) 2.5 超时重传机制(安全机制) 2.5.1 数据直接丢了,接收方没

    2023年04月13日
    浏览(52)
  • 【网络原理】TCP/IP协议(续)

    目录 🔥网络层重点协议(IP 协议) 一、地址管理 1.如何解决上述地址不够用问题? 2.NAT 机制 2.1 NAPT 2.2 在 NAT 背景下如何通信? 3.IPv6 4.IP地址 4.1 ABCDE类 4.2 子网掩码 4.3 特殊的 IP 地址 二、路由选择 1.路由器 1.1 网关 1.2 路由 🌴数据链路层重点协议 1.以太网 1.1 认识以太网

    2023年04月19日
    浏览(60)
  • 网络原理(四):传输层协议 TCP/UDP

    目录 应用层 传输层 udp 协议  端口号 报文长度(udp 长度) 校验和 TCP 协议 确认应答 超时重传 链接管理 滑动窗口 流量控制 拥塞控制 延时应答 捎带应答 总结 我们第一章让我们对网络有了一个初步认识,第二章和第三章我们通过代码感受了网络通信程序。 而本章的 通信原

    2023年04月27日
    浏览(52)
  • JavaEE-轻松了解网络原理之TCP协议

    TCP,即Transmission Control Protocol,传输控制协议. 16位源端口号与16位目的端口号表示数据 从那个进程来要到那个进程去 . 32位序号表示 一次TCP通信(从TCP连接建立到断开)过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号 (TCP将每个字节的数据都进行了编号,称为序列号). 32为

    2024年02月01日
    浏览(48)
  • 【网络原理】TCP/IP协议五层模型

    🥊作者:一只爱打拳的程序猿,Java领域新星创作者,CSDN、阿里云社区优质创作者。 🤼专栏收录于:计算机网络原理 本期讲解协议、OSI七层模型、TCP/IP五层模型、网络设备所在的分层、数据的封装和分佣。 目录 1. 什么要有协议? 2. 协议的分层 2.1 协议分层的好处 3. OSI七层

    2024年02月08日
    浏览(48)
  • 2.4 - 网络协议 - TCP协议工作原理,报文格式,抓包实战,UDP报文,UDP检错原理

    「作者主页」: 士别三日wyx 「作者简介」: CSDN top100、阿里云博客专家、华为云享专家、网络安全领域优质创作者 「推荐专栏」: 对网络安全感兴趣的小伙伴可以关注专栏《网络安全入门到精通》 TCP

    2024年02月05日
    浏览(50)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包