一、TCP 想解决什么

IP 只承诺「尽力而为」：可能丢、可能乱序、可能重复、可能迟到。 而绝大多数应用要的是「按顺序、一个字节不少」的一串数据。 TCP 的全部工作，就是在「尽力而为」之上造出「如约而至」。 注意它没有「让网络变可靠」：网络还是那个网络，丢包照样丢。 TCP 做的是「丢了能发现、发现能补」——终点站保证完整，路上照样乱。 这一点在理解「为什么 TCP 会很慢」时很关键：它的可靠性全是「靠等待换来的」， 等确认、等重传、等窗口，每一处都对应一段延迟。

二、四件工具

四件工具各管一段：

第三行是「猜」出来的：发送方并不知道包丢了，只能靠「超时没收到确认」来推断。 所以 RTO 定得准不准，直接决定「反应快不快」——定太短会误重传，定太长会白等。 6.4.3 专门讲怎么算这个时间。 第四行管的是「对方」，不是「网络」：接收方的缓冲区有限，所以要说「我还能收多少」。 这一条在 6.4.8 会展开——它和「拥塞控制」是两套独立的机制，经常被混为一谈。

三、MSS 是什么

MSS 是「一个段最多能装多少数据」，它等于 MTU 减去两个头： IP 头 20 加 TCP 头 20，一共 40。 所以以太网上 MSS 就是 1460。 为什么要有这个概念：TCP 是字节流，理论上可以让 IP 层去分片。 但分片的代价很大（4.5.2 讲过：丢一片整个包作废）， 所以 TCP 宁可「自己按 MSS 切好」，让每个段都能装进一个 IP 包。 这叫「避免分片」，是 TCP 的一个基本策略。 MSS 是「双方协商」出来的：握手时各报一个自己能接收的值，最后取小的那个。 所以「同一个连接里，两个方向的 MSS 可以不一样」——这看起来很怪，但确实是协议允许的。

四、实测两种链路的 MSS

同一段代码，连本机和连外网，MSS 差了几十倍： 因为 MSS 跟着 MTU 走，而回环接口的 MTU 特别大。 这提醒一件事：「TCP 的参数」不是常量，是「按介质算出来的」。 所以在机房内测出来的性能，搬到公网上往往不成立—— 不是代码变了，是「段的大小和往返时间」都变了。

五、动手 Demo：TCP 靠什么做到「可靠」

先摆四件工具，再实测两种链路的 MSS。 注意两者的差距有多大。

import socket

loop = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
loop.bind(('127.0.0.1', 0)); loop.listen(1)
c = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
c.connect(loop.getsockname())
print('回环 MSS', c.getsockopt(socket.IPPROTO_TCP, socket.TCP_MAXSEG))

r = socket.create_connection(('www.baidu.com', 443), timeout=5)
print('外网 MSS', r.getsockopt(socket.IPPROTO_TCP, socket.TCP_MAXSEG))

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
TCP 靠什么做到「可靠」
--------------------------------------------------------------------
**TCP 不是「网络可靠」，而是「丢了能补上」**：
**它用四套机制把「不可靠的 IP」包装成「可靠的流」。**

  机制               解决什么               靠什么字段
  -----------------------------------------------------
  **序列号**         **乱序和重复**         **seq**
  **确认应答**       **知道对方收到没**     **ack**
  **重传定时器**     **丢了要补**           **RTO**
  **窗口**           **别把对方淹了**       **window**

**第三行是「猜」出来的**：**发送方并不知道包丢了，只能靠「超时没收到确认」推断。**
**所以 RTO 定得准不准，直接决定「反应快不快」**——**定太短会误重传，定太长会白等。**
**6.4.3 专门讲怎么算这个时间。**

**实测一下 MSS**（一个段最多能装多少数据）：
**回环 MSS = 65483，外网 MSS = 1380**。
**差距这么大，是因为 MSS 跟着 MTU 走**：**回环接口的 MTU 有 64 KB 量级，以太网只有 1500。**
**所以「同一个协议，在不同链路上段长差几十倍」**——
**这也说明 TCP 的很多参数是「按介质调」的，不是常量。**

回环 65483、外网 1380，差了 47 倍：回环接口没有物理介质，MTU 由系统定得很大（6 万多）， 而外网走的是 v6 加可能存在的隧道，所以 MSS 只有 1380。 外网那个 1380 值得算一下：1500 减 40 应该是 1460，现在是 1380，少了 80 字节， 正好是「一到两层隧道」的开销（5.7 算过四层是 80）。 所以「看到 MSS 比 1460 小」就能推断「路上有隧道或 PPPoE」。 最后一个提醒： 本机测出来的性能数字，几乎都不能代表真实网络——因为回环既不丢包、也没有延迟，MSS 还特别大。 所以「本地跑得飞快、上线就卡」是常态，不是异常。

30 秒实验

1. 算一下：MTU 是 1500 时，MSS 是多少？
2. 想一下：TCP 为什么不干脆让 IP 去分片？
3. 想一下：外网 MSS 是 1380，说明路上大概有几层封装？

常见误区

1. 以为「TCP 让网络变可靠了」。 网络照样丢包，TCP 只是「发现并补上」。
2. 以为「MSS 是固定 1460」。 跟着 MTU 走，回环上是 6 万多。
3. 以为「两个方向的 MSS 一样」。 各报各的，协议允许不对称。

下一节细看序列号和确认应答。

• ☐ （本节完，下一节 6.4.2 通过序列号与确认应答提高可靠性）

相关笔记

• 两种传输层协议TCP和UDP
• 通过序列号与确认应答提高可靠性
• IP报文的分片与重组
• 📚 图解TCP／IP · 索引