问题

tcp 的可靠性到底指的是什么?

回答
TCP 的可靠性,简单来说,就是它能确保你发送的数据,能够准确无误地、按顺序地到达对方手中,并且中间不会丢失、不会错乱、不会重复。想象一下,你给朋友写信,希望他能收到你写的所有内容,而且每一句话的顺序都和你写的一模一样。TCP 在网络通信中扮演的就是那个尽职尽责的邮递员,只不过它的工作方式更像是一位严谨的管家。

我们怎么才能做到“准确无误”和“按顺序”呢?TCP 使用了一套相当精巧的机制。

首先,为了保证不丢失,TCP 会给每一份被发送出去的数据都打上一个独一无二的“编号”,就像信件的流水号一样。接收方收到数据后,会给发送方一个“确认”,表示“我收到了编号X的数据”。如果发送方在一定时间内没有收到这个“确认”,它就会想:“糟了,我的信可能在中途丢了!”于是,它会很“固执”地把这封信(数据)重新发送一遍。直到收到确认为止,它才会放下心来,继续发送下一份数据。这就是我们常说的“确认与重传”机制。

其次,为了保证“按顺序”,TCP 同样依赖于那个“编号”。即使网络传输中,先发送的A包比后发送的B包先到达,接收方也不会立刻把它们交给应用层去处理。它会先看看,我需要的是编号X的数据,但收到的却是编号Y(Y>X)的。那么,我还没收到编号X的数据呢,所以B包就得乖乖地“暂存”一下,等着前面丢失的A包(编号X)到达,并且确认无误后,才能把A包和B包按正确的顺序交给应用程序。这样,即使数据包在网络里绕了远路,最终还是能按发送时的顺序被正确地组合起来。

除此之外,TCP 还考虑到了数据包可能因为网络拥堵等原因变得“冗余”,也就是同一个数据包因为重传而多次发送。TCP 会在接收端进行“去重”,把重复的包给丢弃掉,确保应用程序接收到的数据是唯一的。

所以,TCP 的可靠性,就是通过这一系列的“编号、确认、重传、排序、去重”等动作,像一个勤勉的管家一样,一丝不苟地处理每一份数据,确保通信的质量,让即使在充满变数、可能丢包的网络环境中,两台计算机之间的信息传递也能像在封闭的房间里对话一样,精准无误,条理分明。这背后是无数的算法和状态机在默默地工作,来维持这份“可靠”。

网友意见

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确保数据在传输中不被篡改,是确保数据的完整性

通常来说方案是数字签名



在每个 tcp 段的数据部分首部,额外使用若干个字节,用于标示这次要发送的数据的长度,在接收端,通过检测这若干个字节以及数据的长度,来判断此次通信是否被修改。

这个方案基本聊胜于无



虽然TCP协议也有校验和来确保包的完整性,但是这个校验和不能防止恶意篡改,而是应对网络传输中的干扰信号等。


然后又发现很多人没有分清楚数据传输安全性和数据完整性之间的区别。

确保数据完整性只需要数字签名,不需要对整个数据进行加密,数字签名的原理是对数据的摘要信息(SHA、MD5)进行非对称加密来校验数据的完整性。用途其实非常广泛,例如操作系统自动更新的文件,驱动程序,这些都用数字签名来确保完整性,却不需要用什么安全传输协议来传输

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