TCP系列27—窗口管理&流控—1、概述

在前面的内容中我们依次介绍了TCP的连接建立和终止过程和TCP的各种重传方式。接着我们在这部分首先关注交互式应用TCP连接相关内容如延迟ACK、Nagle算法、Cork算法等，接着我们引入流控机制(flow control)和关联的窗口管理(window management)过程。在开篇之前我们先介绍几个相关的概念。

交互式TCP连接(interactive TCP connection)：交互式TCP连接是指用户输入需要在client和server间传递的这种。用户的输入可能是一次键盘按键或者一个短消息。这种交互式应用一般都是比较短小的消息，如果TCP每次收到应用层提交的交互消息就发送出TCP报文，有可能会大大的降低网络的利用率。原因是一个交互消息可能仅仅带有几个bytes的数据，但是TCP基本头和IP基本头就有40bytes，另外还会有链路层的开销，最终导致网络传输中的数据大部分都是各种头开销，而有用的数据很少。有些头压缩算法也可以处理这种问题，如ROHC头压缩稳定状态下可以把(rtp+udp+ip)头压缩为几个bytes，但是可应用的场景有限。另一方面如果把应用层的小包暂存最终打包成大的数据包的话又会引入比较大的时延，对于时延敏感类应用就会有负面影响，如游戏应用。因此需要在打包发送和时延之间取一个权衡。有资料表明internet上大约10%左右的TCP报文为交互式数据(interactive data)，另外90%则为成批数据(bulk data)。

流控机制(flow control)：也叫做流量控制，我们所说的流量控制一般是指点对点的控制，也就是TCP的发送端和接收端的交互，这个流量控制不涉及中间的路由器等网络设备，这个是与后面要介绍的拥塞控制的重要区别。但是另一方面后面要介绍的拥塞控制也可以看成是流量控制的一个扩展。当接收端由于缓存大小等原因需要降低发送端的发送速率的时候，我们需要一种方式通告发送端降低数据发送速率，这种方式我们就叫做流量控制(flow control)或者简称为流控。实现流量控制一般有两种方式(TCP采用的基于窗口的流控)：

• 基于速率(rate-based)的流控，接收端直接告诉发送端一个确定的速率，发送端控制发送速率不超过此确定值，该方式在广播和多播中有应用。

• 基于窗口(window-based)的流控，这是一种比较受欢迎的流控机制，尤其是使用滑窗机制的时候，TCP协议中就是使用这种方式就行的流控。另外LTE通信的RLC层也有类似TCP的滑窗协议，也是通过这种方式进行的流控。

窗口管理(window management)：从广义来说，窗口管理主要涉及两个方面，一个是用于流量控制的滑动窗口协议，另一个则是与拥塞控制的交互。但是一般说窗口管理更侧重于描述流量控制的滑窗协议。

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