TCP/IP学习笔记17--TCP-- 窗口控制 重发控制 流控制

事业无穷年 -- 韩愈

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利用窗口控制提高速度：

TCP传输数据是，以一个段为单位（每次发送一个数据包），每发一个段需要一次确认应答，这样就难免存在这样的缺点：包的往返时间越长，通信性能就越低。

为解决这个问题，牛人们提出了窗口的概念。即使往返时间较长的情况下，它也能控制网络性能的下降。

使用窗口后，发送端发送一个段之后，没有必要等到收到对端针对这个段的ACK之后再发送下一个包，而是以更大的单位进行ACK.

窗口大小指 无需等待ACK而可以继续发送数据的最大值，下图所示的窗口为4个段，每个段的大小为1000：

窗口机制的实现使用了大量的缓冲区，如上图，一次连续发送4个段，这些发送出去的数据需要被保存在缓存中，直到收到对端返回的ACK，才能清除。 另外，注意，接受端返回的ACK一定是按照顺序返回的，如上图，肯定是先返回ACK1001,再是ACK2001......

为什么叫做滑动窗口呢：看下图：

窗口里的数据表示已经被发送出去，正在等待回馈的数据。

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窗口控制与重发控制：

使用窗口时，如果出现段丢失怎么办？

1）ACK在返回的路途中丢失：

 在这种情况下，数据包已经到达了对端，实际上不需要再被重新发送了。在没有使用窗口控制的情况下，没有收到确认应答的数据会不断地重新发送，而在使用窗口控制的情况下，即使某些数据包的ACK被丢失也没有影响！ 如下图所示，发送端收到了ACK 2001,就会说说明ACK1001已经被接受端返回了！！就没有必要再等待ACK1001了。

2）某个数据包丢失的情况：

 在这种情况下，如下图所示，如果发送端的1001-2000个字节（第二个数据包）丢失，接受端在接受到第3个数据包时，会提醒发送端：“我想要接受的是1001开始的数据段”，即发送ACK1001。如果接受端收到第4个数据段时，还没有收到第2个段，则继续发送ACK1001.  接受端连续收到ACK1001，会确认第2个包丢失，然后就会赶紧重发第2个数据包。 一般地，当发送端连续3次接受到ACK1001时，就会断定需要重发，不必继续等待设置的重传计时器时间了。

这种方式比较高效，因此也被称作高速重发控制。（学习笔记18中会还会提到，其与拥塞控制算法有关）

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流控制 （窗口大小）

通信过程中，如果接受端处于高负荷情况，导致其不能接受数据，会导致发送端重新发送数据包，为避免这种无端的流浪浪费，TCP提供了流控制的机制： 让发送端根据接受端的实际能力来控制发送的数据量。

具体操作是，接受端自动向发送端发送自己可以接受的数据的大小，从而 发送端不会发送超过这个限度的数据。该限度被称为窗口大小。

TCP的首部中，专门有一个字段来通知窗口大小。

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