一、綜述
1、确認和重傳：接收方收到封包就會确認，發送方發送一段時間後沒有收到确認就重傳。
2、資料校驗
3、資料合理分片和排序：
UDP：IP資料報大于1500位元組,大于MTU.這個時候發送方IP層就需要分片(fragmentation).把資料報分成若幹片,使每一片都小于MTU.而接收方IP層則需要進行資料報的重組.這樣就會多做許多事情,而更嚴重的是,由于UDP的特性,當某一片資料傳送中丢失時,接收友善無法重組資料報.将導緻丢棄整個UDP資料報.
tcp會按MTU合理分片，接收方會緩存未按序到達的資料，重新排序後再交給應用層。
4、流量控制：當接收方來不及處理發送方的資料，能提示發送方降低發送的速率，防止包丢失。
5、擁塞控制：當網絡擁塞時，減少資料的發送。
二、滑動視窗
上面籠統地說了tcp保證可靠傳輸的機制，下面說說如何用滑動視窗來實作。
為什麼要使用滑動視窗
因為發送端希望在收到确認前，繼續發送其它封包段。比如說在收到0号封包的确認前還發出了1-3号的封包，這樣提高了信道的使用率。但可以想想，0-4發出去後可能要重傳，是以需要一個緩沖區維護這些封包，是以就有了視窗。
RTT：往返時間。
視窗是什麼
接收視窗：
“接收視窗”大小取決于應用（比如說tomcat：8080端口的監聽程序）、系統、硬體的限制。圖中，接收視窗是31~50，大小為20。
在接收視窗中，黑色的表示已收到的資料，白色的表示未收到的資料。
當收到視窗左邊的資料，如27，則丢棄，因為這部分已經傳遞給主機；
當收到視窗左邊的資料，如52，則丢棄，因為還沒輪到它；
當收到已收到的視窗中的資料，如32，丢棄；
當收到未收到的視窗中的資料，如35，緩存在視窗中。
發送視窗：
發送視窗的大小swnd=min（rwnd，cwnd）。rwnd是接收視窗，cwnd用于擁塞控制，暫時可以了解為swnd= rwnd =20。
圖中分為四個區段，其中P1到P3是發送視窗。
tips：發送視窗以位元組為機關。為了友善畫圖，圖中展示得像以封包為機關一樣。但這不影響了解。
三、重傳和确認
什麼時候發确認：這是一個複雜的政策。我們這裡先簡單地認為每收到一個封包就發一個确認。
怎麼确認（累計确認）：
情況1：發送ack=31（為什麼這個也要發，這個确認可以用于後面的擁塞控制）
情況2：發送ack=34，并把接收視窗左邊緣設定成34，右邊緣設定成53
累計确認的好處：情況1中ack=31比描述收到32和33簡單；壞處：可能要重傳已經接收的資料。
發送方收到确認時怎麼處理：
情況1：收到ack=31，什麼都不做，或者說繼續發送可用視窗中的内容，如42~50
情況2：收到ack=34，發送視窗視窗的左邊緣設定成34，右邊緣設定成53
什麼時候重傳：因為每個封包都有逾時計數器，逾時才重傳。逾時重傳時間的選擇也是一個政策。
tcp緩存和視窗的關系：視窗是緩存的一部分。
發送緩存=發送視窗+ P3右邊的一部分
接收緩存=接收視窗+部分已确認但主機還沒處理完的資料。
四、流量控制
一圖流，簡單來說就是接收方處理不過來的時候，就把視窗縮小，并把視窗值告訴發送端。
當視窗值為0，而接受方把視窗值恢複（比如ACK=1，ack=601，rwnd=200），但确認丢失，進入互相等待的死鎖局面。是以如果視窗值為0，發送端就會開啟一個持續計數器，每個一段時間詢問一下接收方。
五、擁塞控制
swnd=min（rwnd，cwnd），cwnd就是擁塞視窗大小。
慢開始和擁塞避免
ssthresh：處理擁塞時參照的一個參數。例子中初始值為16，後來變為12。
當cwnd> ssthresh，cwnd以慢開始的方法指數增長；
當cwnd< ssthresh，cwnd以擁塞避免的方法線性增長。
值得注意的幾個點
1上圖是cwnd随傳輸輪次的變化，每過一個RTT就算一輪。
2逾時就可以認為是擁塞了
快重傳和快恢複：上一個算法的加強版
快重傳：收到3個同樣的确認就立刻重傳，不等到逾時；
快恢複：cwnd不是從1重新開始。