TCP如何实现/保证有序数据传输？

Question

我想知道TCP如何实现按顺序交付。

让我们说这是事件列表

1. 发送了packet1，收到了ack。
2. 发送了packet2，未收到确认。
3. 发送了packet3。
4. 发送了packet4。
5. ack4收到了。
6. ack3收到了。
7. ack2收到了。

你能告诉我顺序发生了什么吗？

Answer 1

简短的回答是每个数据包都包含偏移信息（伪装成序列号），指定其有效载荷位于流中的位置。

假设发生以下情况：收到数据包1，未收到数据包2，接收数据包3和4。此时接收TCP堆栈知道在缓冲区中复制数据包3和4的内容的位置，并且它知道它仍然没有接收到先前的数据，因此它将使数据包1数据可供读取，但它不会使数据包3或4数据可用，直到收到数据包2.

传输TCP堆栈通常不会在发送下一个数据包之前等待任何单个数据包的确认，但是如果它没有收到给定数据包的确认（并且ACK可以并且在一个数据包中捆绑在一起以提高效率） ，它将重新发送它，直到收到ACK。

事件的确切顺序取决于网络条件，TCP堆栈实现，选择的TCP策略，套接字选项和其他因素。

Answer 2

TCP数据包具有序列号（自启动以来，从内存开始的字节偏移），并且ACK消息确认已收到特定偏移量：

所以你最终会遇到这样的情况：

data 1 (10 bytes)          ->
                           <- ack (10, data1)
data 2 (15 bytes)          ->
data 3 (10 bytes)          ->
data 4 ( 8 bytes)          ->
                           <- ack (25, data1/2/3)
                           <- ack (33, data1/2/3/4)

换句话说，无论确认如何，发送方都可以继续发送，直到其缓冲区已满（必须保留未确认的数据包，以防需要重新发送它们）。

发送和确认之间的这种“断开连接”可以大大加快数据流的速度。

在接收端，数据包可能无序到达，并且它们会被保留，直到可以按顺序将某些内容传送到更高级别。

例如，如果data 3在data 2之前到达，则接收端将保持到data 2到达，然后两者都会向上发送以进行投放。