网络通信背后的“交通规则”
每天打开手机刷视频、发消息、远程打卡，这些看似简单的操作背后，都依赖一套看不见的“交通系统”在有序运转。这套系统就是协议栈——它像城市道路的红绿灯和车道划分一样，确保数据包能准确送达，不堵车、不丢包、不出错。
而在这套系统中，稳定性不是锦上添花的功能，而是最基本的要求。一次支付请求因连接中断重试三次，用户可能就放弃了；工业设备间的控制指令延迟几毫秒，可能导致整条产线停摆。所以，协议栈的实现必须足够稳。
从分层结构看容错能力
协议栈通常采用分层设计，比如TCP/IP模型中的链路层、网络层、传输层和应用层。每一层各司其职，也各自承担着维持稳定的责任。
比如在网络层，IP协议本身不保证可靠性，但通过ICMP错误反馈机制，可以让上层感知到网络异常。而在传输层，TCP通过序号、确认应答、超时重传等机制，在不可靠的网络上构建出可靠的传输通道。这种分层解耦的设计，使得某一层出现波动时，其他层仍有缓冲空间，避免整个通信链路瞬间崩溃。
重传策略不是越快越好
很多人认为丢包就要立刻重传，其实不然。频繁重传不仅加剧网络负担，还可能引发雪崩效应。合理的重传机制需要动态调整。
例如Linux内核中的TCP实现会根据RTT（往返时间）变化自动计算RTO（重传超时时间），而不是固定值。当网络短暂拥塞时，不会马上触发重传，而是等待一个科学估算的时间窗口。这就像快递延误了一小时，你不会立刻打电话催，而是等个合理时间再查物流。
static unsigned int tcp_rto_min(struct net *net)
{
return usecs_to_jiffies(net->ipv4.sysctl_tcp_rto_min);
}
/* 动态计算RTO，避免盲目重传 */
void tcp_set_rto(struct sock *sk)
{
inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(inet_csk(sk));
}内存管理直接影响运行寿命
长时间运行的服务程序，如果协议栈对内存释放不及时，哪怕每次只泄露几字节，几天下来也可能耗尽资源。特别是在嵌入式设备中，内存本就紧张，一个没处理好的skb_buffer（套接字缓冲区）堆积，就能让设备卡死。
常见的做法是在接收队列设置上限，超出后主动丢弃新包并通知对方降速，而不是无脑缓存。这就像地铁站限流，宁可让用户多等一班，也不能让站内挤爆。
异常状态要有“自愈”能力
连接断开、ACK丢失、序列号错乱，这些都不是小概率事件。一个好的协议栈实现会在检测到异常后尝试恢复，而不是直接关闭连接。
TCP中的保活机制（keep-alive）就是一个例子。当连接长时间空闲，双方可以通过探测报文判断对方是否仍在线。如果是临时网络抖动，可以重新同步状态；如果确实断了，也能快速释放资源，避免僵尸连接占用端口。
在物联网场景中，设备常处于移动或信号不稳环境，协议栈需支持部分重连、会话保持等功能。比如MQTT协议结合TCP，在断线后能基于Session状态续传未完成的消息，减少重复发送。
测试不能只靠理想环境
很多问题在局域网测不出来。真正的稳定性考验来自弱网、高延迟、随机丢包的现实环境。
开发者可以用工具如tc（Traffic Control）模拟3G网络延迟500ms、丢包率5%的情况，观察协议栈行为。也可以用netem注入乱序包，验证接收端能否正确重组。这些测试不是为了“跑通”，而是看系统在压力下会不会退化甚至崩溃。
就像汽车不能只在平直路面测试刹车，通信系统也必须经历“颠簸路况”的检验。