TCP 如何保证数据的有序传输

TCP是一种面向连接的、可靠的基于字节流服务。“面向连接”意味着使用TCP协议的应用在建立联系之前，彼此需要先建立TCP联系；而TCP协议确保传输过程中数据的顺序性则体现其“可靠”的特性，具体如下：

TCP协议将数据切分为多个小片段（数据被划分为合理长度），小片段由头部（header）和数据（payload）组成，为了确保抵达数据的顺序，TCP协议给每个片段的头部（header）都分配了 序列号 ，方便后期按照序列号排序。

当某个片段按照顺序发送后，发送方会将已发送的数据片段暂时保存在 缓冲区 内，并为每个已发送的数据设置一个 时间区间 。

当接收方收到正确的符合顺序的数据片段后，会优先对数据片段做完整检验，如确认无误，再把数据片段交给上层协议，并给发送方一个 TCP片段反馈信息用来告知（ACK acknowledge）发送方：我已经接收到这个片段了。这个TCP片段被称为 ACK回复 。举个例子：发送的第一个片段序列号为 T，其对应的ACK回复则为T+1，也就是接收方要接收的下一个发送片段的序列号。

假设在规定的时间区间之内发送方收到接收方的 TCP片段反馈信息，则发送方可以释放缓冲区的数据，如若超时未收到应答，发送方则重新发送数据，直到收到应答，或者重发数据次数达到上限为止。

TCP协议的种种机制保证了数据传输的顺序，然而TCP报文段作为IP数据来传输，在IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也存在失序的可能。特殊情况下，TCP将对收到的数据进行重新排列，确保顺序正确后再交给应用层。