如何保證網絡傳輸的可靠性？

多點頭髮，少點代碼

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嘮叨幾句

前幾天在羣裏問了下你們最近春招的狀態。

若是你還在參加春招，不論是社招仍是校招。龍叔都想嘮叨幾句，今年總體經濟形勢不好，可能有些人還沒意識到有多差，但我相信不少人都能感覺到。不少公司入不敷出，基本都在裁人和壓縮成本，不少公司把原來的擴張計劃改爲了活下去。

正在找工做的各位，不可對市場預期過高，不要感受我專業的學長學姐都是非bat不進的，如今市場供求關係變了，需求變得愈來愈少了，供給卻一直在增長，找工做的你也應該調整本身的預期。固然好能力的人仍是會非bat不去的，但很重要的點是 好能力，但不可能人人都是好能力的，因此你要有正確的內心預期和不斷的打磨本身的能力。

準備跳槽的你也必定要思考清楚在跳，之前每一年都是金三銀四跳槽季。今年，聽到幾個準備跳槽的學長說，好多公司都是象徵性的面面，根本不發offer。

順便說一下什麼叫象徵性的面面，公司是對外的，公司無論在何時都會招人的，若是你看到一個公司的對外網站不招人了，基本說明該公司涼了。除非真的倒閉，通常狀況下公司都會在官網放出招聘信息，可是真的在招人麼？

因此就有了面了好多就是不過，面的也很是好，就是不發offer。若是是這樣，不是你不行，是市場不行。若是有個公司真心要你，就好好珍惜吧。

行了，龍叔就嘮叨這麼多，接下來上乾貨。今天主要說TCP的可靠性問題，包括一些重點面試題。

正文

計算機網絡知識在面試中可算是繼數據結構以後問的最爲頻繁的了。龍叔對這塊的知識很是重視，由此校招的時候但是沒少被面試官誇，這也是龍叔拿了20幾個offer中一個不可或缺的因素。

以前講了計算機網絡的體系架構 計算機網絡五層結構的解析 、 TCP粘包問題怎麼解 、流量控制&擁塞控制 (戳我便可看到該文章喔)。

今天再講講TCP的可靠性問題，網絡裏面的重要知識點基本都說完了，要是還有什麼不懂那就後臺獲取龍叔微信，悄咪咪的暗示下龍叔。

可靠性很好理解吧，就是可靠。什麼是可靠？咱們常常聽到老師說某某同窗很靠譜，同窗之間會說誰誰很靠譜，在社會上領導也會很喜歡那些靠譜的下屬，老闆喜歡靠譜的員工。靠譜就是交代的事情都能如期、保質的完成。

TCP的功能是交付數據，因此TCP的可靠就是保證每次數據按序、按時、不丟數據，順利的交付給對端。

龍叔必須說清楚一件事情，可靠不等於安全，TCP盡最大可能的保證數據可靠性，可是沒有任何措施保證數據的安全性。所謂安全就是你的數據不會被別人看到或者竊取到，TCP上的數據是明文傳輸的。

TCP如何保證可靠性

TCP是一種可靠傳輸協議，到底如何保證可靠性呢？TCP協議裏面有以下幾種機制去保證

1、字節編號機制

編號機制很好理解，就是給TCP的數據段裏面的數據部分 ，每一個字節都進行編號。

爲何須要編號？

好說，就是爲了更清楚的接收和發送。TCP數據是按序的，接收完以後按序組裝好，纔會交付給上層。

平常生活中也常常遇到這樣的狀況，你去銀行還不得在門口取個號，先取號的先辦理，既保證處理事情不亂，也不用你們站着長長的隊，叫到號就是你。

2、數據段的確認機制

也就是咱們經常聽到的確認應答機制，一問一答，保證問的問題，對方必定接收到，若是確實沒有接收到就會重複去問。

TCP確認應答就是每個數據段發送都會收到接收端返回的一個確認號，收到的確認號表示該號前面的數據所有接收。

確認應答機制裏面有幾個重要的問題，也是面試高頻問題，龍叔必須嘮叨幾句。

1. TCP能夠一次連續發送多個數據段

TCP能夠連續發送多個數據段，具體發送數據段的多少取決於對方返回的窗口大小。只要知足窗口大小可容納，Negale 算法處於關閉狀態就能夠連續發送多個數據段。

2. 僅對連續接受的數據段進行確認

假設你發送了數據段序號爲10一、20一、30一、40一、50一、601，接收端接收到了10一、20一、501，此時接收端只會返回201的確認，不會返回501確認，由於301和401還沒接收到。當收到301和401以後纔會返回501的確認(在不超時的狀況下)。

3. 不連續序號的數據先緩存下來

如上面的例子，接收端收到10一、20一、501，此時501不能被確認，由於有不連續的數據，可是501的會被緩存在本地，後面收到30一、401當即返回501的確認。

3、TCP的超時重傳機制

前面兩條都是預防和減小出錯，超時重傳機制是保證TCP在傳輸過程當中數據丟失了一個回覆措施。所以超時重傳機制是保證可靠性很重要的機制。

每發送一個TCP數據段都會啓動一個超時重傳計時器（Retransmission Timer,RTT)。若是在計時器時間內沒有收到確認應答號，會啓動重傳，從新發送該數據段。

這裏面還有個點，TCP每發送一個數據段不是馬上把該數據段從緩衝區刪除的，收到確認應答之後纔會從發送隊列丟掉。

超時重傳原理看起來比較簡單，重傳的步驟也比較簡單，其實也就是如此簡單。有一個難的點是，超時重傳計時器的時間是一個很複雜的問題。

表面看起來很簡單，不就是一次數據發送到出去到接收端收到消息的時間*2麼？

事情並無那麼簡單

一次往返中間通過的網絡路段是不固定的，網絡擁塞程度不肯定的。

就像你平時開車，導航不可能只給你一條路線，每次給出的路線也會不一樣，由於道路的擁堵程度不一樣。

TCP保證可靠性，所以TCP要求不論處在何種網絡環境下都要提供高性能通訊，而且不管網絡擁堵狀況發生何種變化，都必須保持這一特性。

TCP目前採用一種自適應的算法計算RTT值。

給定一個初始的RTT值，初始RTT值是6s，後面每次收到確認應答會進行一次計算，計算本次往返的時間和RTT波動，也就是RTT誤差。最終把RTT+RTT誤差獲得新的RTT值。

= (1-α) + α

RFC 6298推薦的α值爲1/8，即0.125。

數據也不會被無限、反覆地重發。達到必定重發次數以後，若是仍沒有任何確認應答返回，就會判斷爲網絡或對端主機發生了異常，強制關閉鏈接。而且
通知應用通訊異常強行終止。

我是龍叔，一個分享互聯網技術和心路歷程的大叔，感謝你的閱讀。你的小小點贊將成爲我繼續授人以漁的大大動力。