tcp協議傳輸的特點主要就是面向位元組流、傳輸可靠、面向連線。本篇文章，我們就重點討論一下tcp協議如何確保傳輸的可靠性的。
tcp協議保證資料傳輸可靠性的方式主要有：
1． 校驗和
2． 序列號
3． 確認應答
4． 超時重傳
5． 連線管理
6． 流量控制
7． 擁塞控制
序列號：tcp傳輸時將每個位元組的資料都進行了編號，這就是序列號。
確認應答：tcp傳輸的過程中，每次接收方收到資料後，都會對傳輸方進行確認應答。也就是傳送ack報文。這個ack報文當中帶有對應的確認序列號，告訴傳送方，接收到了哪些資料，下一次的資料從**發。
序列號的作用不僅僅是應答的作用，有了序列號能夠將接收到的資料根據序列號排序，並且去掉重複序列號的資料。這也是tcp傳輸可靠性的保證之一。
在進行tcp傳輸時，由於確認應答與序列號機制，也就是說傳送方傳送一部分資料後，都會等待接收方傳送的ack報文，並解析ack報文，判斷資料是否傳輸成功。如果傳送方傳送完資料後，遲遲沒有等到接收方的ack報文，這該怎麼辦呢？而沒有收到ack報文的原因可能是什麼呢？
傳送方沒有接收到ack響應的原因：其中一方出現了網路問題。
1. 資料傳送方：資料傳送過程中有由於網路問題全體丟包，接收方根本沒有收到資料。
2. 資料接收方：資料拿到了。但是傳送ack報文的時候由於網路問題，傳送失敗。
為了解決丟包問題導致的【確認應答、序列號】機制失效，tcp引入了超時重傳機制。簡單的理解就是在傳送方傳送資料後的一段時候內，如果沒有接收到接收方的ack響應，那麼剛剛傳送的資料需要重新傳送。對應上面說到的兩種原因，如果是資料發方的問題，資料重新傳送，資料接收方進行響應ack;如果是資料接收方的問題，資料傳送過來之後，接收方根據序列號判斷是否是重複資料，如果是直接丟棄，然後繼續返回ack響應。
那麼傳送方傳送完畢後等待的時間是多少呢？如果這個等待的時間過長，那麼會影響tcp傳輸的整體效率，如果等待時間過短，又會導致頻繁的傳送重複的包。如何權衡？
由於tcp傳輸時保證能夠在任何環境下都有乙個高效能的通訊，因此這個最大超時時間(也就是等待的時間)是動態計算的。
接收端在接收到資料後，對其進行處理。如果傳送端的傳送速度太快，導致接收端的結束緩衝區很快的填充滿了。此時如果傳送端仍舊傳送資料，那麼接下來傳送的資料都會丟包，繼而導致丟包的一系列連鎖反應，超時重傳呀什麼的。而tcp根據接收端對資料的處理能力，決定傳送端的傳送速度，這個機制就是流量控制。
在tcp協議的報頭資訊當中，有乙個16位字段的視窗大小。在介紹這個視窗大小時我們知道，視窗大小的內容實際上是接收端接收資料緩衝區的剩餘大小。這個數字越大，證明接收端接收緩衝區的剩餘空間越大，網路的吞吐量越大。接收端會在確認應答傳送ack報文時，將自己的即時視窗大小填入，並跟隨ack報文一起傳送過去。而傳送方根據ack報文裡的視窗大小的值的改變進而改變自己的傳送速度。如果接收到視窗大小的值為0，那麼傳送方將停止傳送資料。並定期的向接收端傳送視窗探測資料段，讓接收端把視窗大小告訴傳送端。
關於tcp流量控制以及在 flink 中是如何實現的，可以參考這篇培訓：
tcp傳輸的過程中，傳送端開始傳送資料的時候，如果剛開始就傳送大量的資料，那麼就可能造成一些問題。網路可能在開始的時候就很擁堵，如果給網路中在扔出大量資料，那麼這個擁堵就會加劇。擁堵的加劇就會產生大量的丟包，就對大量的超時重傳，嚴重影響傳輸。
所以tcp引入了慢啟動的機制，在開始傳送資料時，先傳送少量的資料探路。探清當前的網路狀態如何，再決定多大的速度進行傳輸。這時候就引入乙個叫做擁塞視窗的概念。傳送剛開始定義擁塞視窗為 1，每次收到ack應答，擁塞視窗加 1。在傳送資料之前，首先將擁塞視窗與接收端反饋的視窗大小比對，取較小的值作為實際傳送的視窗。
擁塞視窗的增長是指數級別的。慢啟動的機制只是說明在開始的時候傳送的少，傳送的慢，但是增長的速度是非常快的。為了控制擁塞視窗的增長，不能使擁塞視窗單純的加倍，設定乙個擁塞視窗的閾值，當擁塞視窗大小超過閾值時，不能再按照指數來增長，而是線性的增長。在慢啟動開始的時候，慢啟動的閾值等於視窗的最大值，一旦造成網路擁塞，發生超時重傳時，慢啟動的閾值會為原來的一半(這裡的原來指的是發生網路擁塞時擁塞視窗的大小)，同時擁塞視窗重置為 1。
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