TCP協議如何保證資料的順序傳輸

TCP是一種面向連線的、可靠的基於位元組流服務。“面向連線”意味著使用TCP協議的應用在建立聯絡之前，彼此需要先建立TCP聯絡；而TCP協議確保傳輸過程中資料的順序性則體現其“可靠”的特性，具體如下：

 

TCP協議將資料切分為多個小片段（資料被劃分為合理長度），小片段由頭部（header）和資料（payload）組成，為了確保抵達資料的順序，TCP協議給每個片段的頭部（header）都分配了 序列號 ，方便後期按照序列號排序。

• 當某個片段按照順序傳送後，傳送方會將已傳送的資料片段暫時儲存在 緩衝區 內，併為每個已傳送的資料設定一個 時間區間 。

• 當接收方收到正確的符合順序的資料片段後，會優先對資料片段做完整檢驗，如確認無誤，再把資料片段交給上層協議，並給傳送方一個 TCP片段反饋資訊用來告知（ACK acknowledge）傳送方：我已經接收到這個片段了。這個TCP片段被稱為 ACK回覆 。舉個例子：傳送的第一個片段序列號為 T，其對應的ACK回覆則為T+1，也就是接收方要接收的下一個傳送片段的序列號。

假設在規定的時間區間之內傳送方收到接收方的 TCP片段反饋資訊，則傳送方可以釋放緩衝區的資料，如若超時未收到應答，傳送方則重新傳送資料，直到收到應答，或者重發資料次數達到上限為止。

 

TCP協議的種種機制保證了資料傳輸的順序，然而TCP報文段作為IP資料來傳輸，在IP資料包的到達可能會失序，因此TCP報文段的到達也存在失序的可能。特殊情況下，TCP將對收到的資料進行重新排列，確保順序正確後再交給應用層。