TCP_可靠数据传输原理

引言

在网络通信中，TCP是确保数据可靠传输的关键协议。但在我们深入研究TCP拥塞控制技术之前，让我们先探索可靠数据传输的原理，特别是TCP头部中一些重要字段的作用。
网络层提供了点对点的通信服务，努力交付数据报，但并不保证可靠交付。这引出了运输层的角色，而TCP和UDP是两种截然不同的协议，其中UDP实现了运输层的基本职能，而TCP在此基础上实现了数据的可靠传输。

在这个庞大的网络中，我们如何确保数据在通信过程中能够可靠传输？有哪些技术和机制可以应对不同的通信问题，如比特差错、乱序、丢包等？
本文将基于《计算机网络*自顶向下方法》一书的第3.4节内容进行整理，介绍可靠数据传输不同版本的演进过程，对问题逐一进行解答。

构建可靠的数据传输协议

rdt: 可靠数据传输协议（reliable data transfer protocol）；
tcp是双向数据传输，简化场景，考虑单向数据传输可靠性如何来保障。从最简单的场景来逐步演化，得到一个可靠的数据传输协议。

rdt1.0：经完全可靠信道的可靠数据传输

这是一种最简单的场景，认为网络层的信道是可靠的，此时接收、发送方直接收发数据即可，无需额外的动作；
状态机：

报文格式：data

rdt2.0: 经具有比特差错信道的可靠数据传输

网络层保障数据的有序送达，但不保障原样交付，即数据可能会出错；
发送方需要增加冗余信息（即tcp头部中的校验和），
接收方需要来识别数据是否损坏（或者说被修改），并告知发送方识别结果；
接收方如果被告知数据损坏，需要进行重传。
此场景下，NAC或者ACK受损的情况。

状态机