12.TCP 滑动窗口、重试机制

滑动窗口

我能接受多少数据，

为 TCP 是顺序发送的，操作系统将这些数据包一批一批的发送给对方，就像一个窗口，不停地往后移动，所以，我们称之为 TCP 滑动窗口协议 滑动窗口能够提高 TCP 数据的传输性能。因为 TCP 无须对　　每一数据段进行确认, 只需要对发送一个窗口宽度的段确认一次。

滑动窗口的大小对网络性能有很大的影响。如果滑动窗口过小, 则需要在网络上频繁的传输确认信息, 占用了大量的网络带宽; 如果滑动窗口过大, 对于利用率较高、容易产生丢包现象的网络, 则需要多次发送重复的数据, 这同样耗费了网络带宽。 　　决定滑动窗口大小的因素, 包括网络的带宽、可靠性以及需要传输的数据量。

滑动窗口只有在队列前部的被确认之后，才会往后移动，保证数据包被接收方确认并接收。 其次是传输效率，假如没有窗口，服务端是杂乱无章地进行发包，

因为 TCP 的队首效应，如果有前面的包没有发送成功，就会不停的重试，反而造成更差的传输效率

什么叫滑动窗口 Receiver Window

• 主要是控制流量的，根据频率不停调整，需要控制流量的方式
• 客户端服务器分别有自己缓存区，通过网络状况，调整发送数据大小

对头阻塞

后面先到的，需要等待前面的完成，在进行窗口滑动

超时重传 RTO

前面包丢了，再次重新传递

探测

当接收方的缓存满了，发送方每隔一端事件发一个探测包，来询问能否调整窗口，若上层协议主动消耗接收方数据，接收方也会主动通知客户端

流量控制

控制发送方的频率

粘包

多个小包粘在一起

Nagle 任意时刻内， 只能有一个未被确认的小段 cork 小包合并成一个， 一起发送

拥塞窗口 cwnd (Congestion Window)

前面的流量控制是避免「发送方」的数据填满「接收方」的缓存，但是并不知道网络的中发生了什么。 于是，就有了拥塞控制，控制的目的就是避免「发送方」的数据填满整个网络。

• TCP 维护一个拥塞窗口 cwnd 变量，在传输过程中拥塞将此值增大，如果出现拥塞(超时重传 RTO)就将窗口值减少
• cwnd < ssthresh(慢启动门限（slow start threshold）) 慢开始算法 指数 2 4
• cwnd > ssthresh 拥塞避免算法 线性 16

快重传

发送过程中出现丢包情况，此时不要立即会退到慢开始阶段，而是对未收到的报文重复确认，如果确认次数到达 3 次，则立即进行重传 快恢复算法，减少超时重传机制的出现，降低重置 cwnd 的频率