TCP协议3
拥塞控制
拥塞控制无外乎：1）在发生拥塞前采取手段避免进入拥塞。2）在发生拥塞后移除。考虑如何在TCP层面做拥塞控制。
TCP通过减小发送窗口的大小来做出响应。发送者窗口受接收者窗口大小和拥塞窗口大小（cwnd）影响。发送数据不应该大于接受者窗口大小和拥塞窗口大小，拥塞窗口大小只有发送者自己知道。所以发送窗口大小应该小于等于其二中最小的。 TCP拥塞控制策略由以下几个阶段组成：
- 慢启动
- 拥塞避免
- 拥塞检测
慢启动阶段：1）首先初始化拥塞窗口大小为1个MSS。2）每接收到一个确认，拥塞窗口大小加1个MSS。3）这个阶段拥塞窗口大小指数增长。
例如，假设A初始化拥塞窗口大小为cwnd=1MSS，发送一个报文段收到确认后，cwnd=2MSS；然后再发送2个报文段，收到两个确认后，cwnd=4MSS；然后再发送4个报文段，收到确认后，cwnd=8MSS......，直到cwnd达到慢启动阈值。 拥塞避免阶段：1）达到阈值之后，cwnd线性增长避免拥塞。2）收到每个确认，cwnd = cwnd + 1MSS。3）这个阶段持续到cwnd达到接收窗口大小。
拥塞检测阶段：根据如何检测到丢失来做出相应处理。
- 检测到超时，在收到确认前已经超时，极大可能是网络拥塞，报文段在网络中丢失。这种情况下，发送方需要：1）将慢启动阈值设置为当前的cwnd的一半。2）将cwnd设置为1个MSS。3）重启慢启动阶段。
- 检测到收到3个重复确认，发送者收到一个报文段的3个重复确认时，发生网络拥塞的几率很小，可能是一个报文段丢失，稍后发送的几个报文段达到。这种情况下，发送方：1）将慢启动阈值设置为当前cwnd的一半。2）将cwnd减到慢启动阈值大小。3）重启拥塞避免阶段。
TCP重传
当连接建立后，传输的数据可能在网络中丢失。TCP主要通过下面两点发现数据丢失：
- 每发送一个报文段时设置一个超时定时器，如果计时器溢出时还没有收到确认，那就应该重传数据。
- 收到3个重复的确认时，TCP假设对应的报文段丢失，立即重传数据不用等待计时器溢出。
假设A发送5个报文段{s1,s2,s3,s4,s5}给B，B在接收s1后发送确认报文段请求发送s2。s2丢失。s3送达，B发现不是s2，继续发送确认报文段请求发送s2，第一次重复。s4送达，B继续发送确认报文段请求发送s2，第二次重复。s5送达，B继续发送确认报文段请求发送s2，第三次重复。A收到了三个对s2重复的确认，认为s2丢失，立即重传不会等待计时器溢出。
需要注意的是，B在收到重传的s2后，并不需要请求发送s3、s4、s5，而是直接请求发送s6。这是因为B接收了它们并回应了确认，虽然是浪费在了请求s2中。
那么要是对于丢失的数据没有收到3个重复的确认，只能等待计时器溢出重传了。
TCP计时器
对于每个连接，TCP使用4个不同定时器。
- Time Out Timer（超时定时器）
- Time Wait Timer（等待定时器）
- Keep Alive Timer（保活定时器）
- Persistent Timer（坚持定时器）
TCP使用超时计时器来重传丢失的数据。如果定时器溢出时还没有收到确认就重传数据并重启定时器。
TCP使用等待计时器来帮助终止连接。如四次挥手那个图，客户端在接收到FIN后发送最终确认ACK，此时启动等待计时器。这样最终确认ACK丢失的话也就可以重传。还可以阻止刚刚未完全关闭的端口被其它应用程序打开。定时器的值通常设置为2倍的TCP报文段寿命。
TCP使用保活计时器来阻止长期闲置的TCP连接。每次服务器从客户端得到回应就重置定时器为2小时；若超过2小时没有响应，则发送10个探针段到客户端，发送间隔75s。发送了10个探针段都没有响应的话，就假设客户端已经关闭了。服务器自动关闭连接。
TCP使用坚持定时器来处理零窗口大小的死锁情况。TCP通过控制窗口大小来进行流量控制，如果窗口大小为0将有效组织对方发送数据，直到窗口变为非0。由于TCP不对不包含数据的ACK报文段进行确认，如果一个确认丢失了，双方就有可能因为等待对方而终止连接。
假设接收方发送了个窗口为0的报文段后，发送方等待。接收方后来发送了窗口非0的报文段，但是丢失了。此时，接收方再等待数据到来，而发送方在等待允许它继续发送数据的窗口更新。防止这种死锁情况发生，发送方在收到接收方发来的窗口为0的通告后启动坚持定时器，如果时间走完就向接收方发送一个探针段询问窗口，接收方回应，如果窗口非0即可发送数据，如果为0，定时器继续循环。
参考
[1] TCP/IP详解卷1
[2] GateVidyalay