TCP的滑动窗口机制

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TCP协议中的滑动窗口大小选择与调整准则

TCP协议中的滑动窗口大小选择与调整准则TCP协议在互联网中扮演了至关重要的角色，它的工作原理包含了许多复杂的机制。

其中一个重要的机制是滑动窗口，它允许发送方与接收方之间的流量控制和拥塞控制。

滑动窗口的大小选择与调整准则直接影响到TCP协议的传输效率和可靠性。

一、滑动窗口的基本概念与原理TCP协议中的滑动窗口是一个发送缓存区大小的动态窗口，它用于控制发送方连续发送的报文段的数量。

发送方根据接收方的确认信息调整滑动窗口的大小，以确保发送的报文段能够被接收方及时处理。

滑动窗口的工作原理基于流量控制和拥塞控制的需求。

接收方通过通告发送方其可接收的数据字节数来控制发送方的发送速率。

发送方根据接收方的通告信息来调整滑动窗口的大小，确保不会发送过多的数据，导致接收方无法及时处理。

二、滑动窗口的大小选择准则滑动窗口的大小选择是根据网络的状况和传输特性来确定的，以下几个准则可以帮助发送方进行正确的选择。

1. 接受方的可用缓存大小滑动窗口的大小应该考虑接收方可用的缓存大小。

如果滑动窗口过大，超过了接收方的可用缓存大小，那么接收方将无法及时处理报文段，造成丢包和延迟。

因此，发送方需要根据接收方的通告信息来调整滑动窗口的大小，防止发送过多的数据。

2. 网络带宽和延迟滑动窗口的大小选择还需考虑网络的带宽和延迟。

如果网络带宽较低或延迟较高，则发送方应该选择较小的滑动窗口，避免发送过多的数据导致网络拥塞。

而在带宽高且延迟较低的情况下，可以选择较大的滑动窗口来提高传输效率。

3. 拥塞控制机制滑动窗口的大小选择还受拥塞控制机制的影响。

当网络出现拥塞时，发送方需要根据拥塞控制算法来调整滑动窗口的大小，减少发送的数据量，从而降低网络拥塞的程度。

三、滑动窗口的大小调整准则除了选择适当的滑动窗口大小外，根据网络状况和传输特性的变化，发送方还需要动态调整滑动窗口的大小，以保持传输的高效性。

1. 重传超时（RTO）计时器在TCP协议中，发送方通过重传超时（RTO）计时器来判断报文段是否丢失，并进行超时重传。

描述tcp中基于滑动窗口的流量控制过程

TCP中基于滑动窗口的流量控制过程是网络通信中非常重要的一部分。

通过对这一主题的深入剖析，我们可以更好地理解网络通信中的数据传输过程，以及如何通过控制流量来优化数据传输的效率和稳定性。

1. TCP简介在深入探讨基于滑动窗口的流量控制过程之前，让我们先简要了解一下TCP协议。

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议，它在网络通信中扮演着至关重要的角色。

2. 滑动窗口的概念在TCP通信中，滑动窗口是指发送方和接收方用来协商发送数据量的一种机制。

通过滑动窗口，发送方可以根据接收方的处理能力来动态地调整发送数据的速率，从而实现流量控制。

这一机制极大地提高了数据传输的效率和可靠性。

3. 流量控制的原理基于滑动窗口的流量控制是通过动态调整发送窗口的大小来实现的。

当发送方发送数据时，接收方会告知发送方自己的接收窗口大小，发送方根据该窗口大小决定发送多少数据。

如果接收方处理能力较弱，窗口大小会减小，限制发送方的数据量；如果接收方处理能力较强，窗口大小会增大，允许发送方发送更多数据。

4. TCP滑动窗口的过程在TCP通信中，滑动窗口的过程可以描述如下：- 发送方首先发送一段数据，并启动计时器等待确认消息；- 接收方接收数据并发送确认消息，同时更新自己的接收窗口大小； - 发送方收到确认消息后，根据接收方的窗口大小和确认的数据量来调整自己的发送窗口大小；- 基于新的窗口大小，发送方继续发送数据，循环以上过程。

5. 个人观点和理解从个人角度来看，基于滑动窗口的流量控制是TCP协议中非常精巧的设计之一。

它能够根据网络和接收方的状况动态地调整数据传输速率，从而保证了数据传输的高效性和稳定性。

这一机制在实际的网络通信中发挥着重要作用，尤其在高延迟、高丢包率的网络环境下更加显著。

6. 总结通过对TCP中基于滑动窗口的流量控制过程的全面探讨，我们深入地理解了数据传输中的流量控制机制。

tcp滑动窗口机制原理

tcp滑动窗口机制原理TCP滑动窗口机制原理。

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，它为应用层提供可靠的数据传输服务。

在TCP协议中，滑动窗口机制是一种重要的流量控制机制，它能够有效地提高网络传输的效率和可靠性。

滑动窗口机制是指发送方和接收方通过动态调整窗口大小来控制数据流量的一种机制。

在TCP连接中，发送方和接收方各自维护一个窗口，用来控制数据的发送和接收。

发送方的窗口大小取决于接收方的窗口大小和网络的拥塞情况，发送方只能发送窗口范围内的数据，而接收方则根据自身处理能力和缓存大小确定窗口大小，控制发送方的发送速度。

滑动窗口机制的原理如下，当发送方发送数据时，如果接收方的窗口大小为0，发送方将停止发送数据；当接收方准备好接收数据时，它会通知发送方它的窗口大小，发送方会根据接收方的窗口大小和网络状况来确定发送数据的大小和速度。

如果网络拥塞，接收方的窗口大小会减小，发送方需要相应地调整发送速度；如果网络畅通，接收方的窗口大小会增大，发送方也会相应地提高发送速度。

这样，通过动态调整窗口大小，滑动窗口机制能够实现网络传输的流量控制，提高网络的利用率和可靠性。

滑动窗口机制的优点在于它能够根据网络状况动态调整数据的发送速度，避免了网络拥塞和数据丢失的问题。

同时，滑动窗口机制还能够充分利用网络带宽，提高网络传输的效率。

另外，滑动窗口机制还能够保证数据的有序传输，确保数据的完整性和可靠性。

总之，TCP滑动窗口机制是一种重要的流量控制机制，它能够有效地提高网络传输的效率和可靠性。

通过动态调整窗口大小，滑动窗口机制能够根据网络状况实现流量控制，避免网络拥塞和数据丢失的问题。

因此，了解和掌握滑动窗口机制的原理对于理解TCP协议和网络通信具有重要意义。

tcp window工作原理

tcp window工作原理
TCP窗口工作原理是通过滑动窗口机制实现的。

在TCP通信中，发送方和接收方之间会维护一个窗口的大小，用来控制发送方发送数据的速度和接收方处理数据的能力。

发送方将数据切分成多个TCP段，并按照顺序发送给接收方。

接收方将收到的数据按照顺序进行确认。

发送方维护一个发送窗口，其中的TCP段被标记为已发送但
未确认。

发送窗口的大小取决于网络环境、接收方的处理能力、发送方和接收方之间的往返时间（RTT）等。

发送窗口的大小可以根据情况进行动态调整。

接收方维护一个接收窗口，其中的TCP段被标记为已接收但
未处理。

接收窗口的大小取决于接收方的处理能力和可用存储空间。

接收方会根据接收窗口的大小发送确认信息给发送方，以告知发送方哪些数据已被接收。

当发送方发送数据时，会根据接收方发送的确认信息更新发送窗口的大小。

如果发送窗口的大小为0，则发送方需要等待接
收方发送确认信息，以便继续发送数据。

当接收方处理完一批数据后，会根据接收窗口的大小发送确认信息给发送方，并更新接收窗口的大小。

通过这种滑动窗口的机制，发送方和接收方可以根据网络状况和处理能力动态调整数据的传输速度，以达到高效、可靠的TCP通信。

TCP滑动窗口（发送窗口和接受窗口）

TCP滑动窗⼝（发送窗⼝和接受窗⼝）TCP窗⼝机制TCP header中有⼀个Window Size字段，它其实是指接收端的窗⼝，即接收窗⼝。

⽤来告知发送端⾃⼰所能接收的数据量，从⽽达到⼀部分流控的⽬的。

其实TCP在整个发送过程中，也在度量当前的⽹络状态，⽬的是为了维持⼀个健康稳定的发送过程，⽐如拥塞控制。

因此，数据是在某些机制的控制下进⾏传输的，就是窗⼝机制。

窗⼝缩放因⼦(Window Scaling)以前，window size最⼤为2的16次⽅，为65535，随着宽带不断提⾼，65535字节已经⼩了，为了突破限制，便有了Window Size Scaling选项，假设window scale为7，也就是要将Window Size的值左移七位，即乘以128。

window scale最⼤为14.在整个双⽅的交互过程中，发送⽅和接收⽅Window size scaling factor乘积因⼦必须保持不变，但是发送⽅的乘积因⼦和接收⽅的乘积因⼦可以不同，由各⾃决定。

在标志位中有SYN的消息，会在选项中通知接收⽅，本端具体的放⼤因⼦，该消息本⾝不放⼤上图中的放⼤因⼦扩⼤了256倍，8212*256=2102272发送窗⼝（1）已经发送并且对端确认（Sent/ACKed）---------------发送窗外缓冲区外（2）已经发送但未收到确认数据（Sent/UnACKed）----- --发送窗内缓冲区内（3）允许发送但尚未防的数据（Unsent/Inside）-----------发送窗内缓冲区内（4）未发送暂不允许（Unsent/Outside）-------------------发送窗外缓冲区内2，3两部分为发送窗⼝接受窗⼝对于TCP的接收⽅，在某⼀时刻在它的接收缓存内存在3种。

“已接收”，“未接收准备接收”，“未接收并未准备接收”（由于ACK直接由TCP协议栈回复，默认⽆应⽤延迟，不存在“已接收未回复ACK”）。

tcp流量控制的方法

tcp流量控制的方法TCP（传输控制协议）是一种常用的传输协议，用于在计算机网络中可靠地传输数据。

在数据传输过程中，TCP流量控制起着重要的作用，以确保发送方和接收方之间的数据传输速度合理、稳定。

TCP流量控制的目标是防止发送方发送速度过快，从而导致接收方无法处理和接收数据。

下面列举几种常用的TCP流量控制方法：1. 滑动窗口：TCP中的滑动窗口机制允许发送方在不等待确认的情况下连续发送多个数据包。

接收方会发送一个窗口大小的确认信息，告诉发送方可以继续发送多少个数据包。

通过动态调整滑动窗口的大小，可以有效控制数据的发送速度。

2. 慢启动和拥塞避免：在TCP建立连接之后，发送方会采用慢启动算法逐渐增加发送窗口的大小，以便测试网络的拥塞程度。

如果网络出现拥塞，发送方会以指数增长的速度减小发送窗口的大小，从而减少发送速度，以避免网络拥塞的进一步加剧。

3. 拥塞控制：TCP使用拥塞控制算法来检测网络拥塞并相应地减少发送速度。

当网络出现拥塞时，发送方会采用拥塞避免算法，逐渐减小发送窗口的大小，以降低发送速度。

通过监测丢包和延迟，发送方可以判断网络的拥塞情况并相应地调整发送速度。

4. 接收方窗口调整：接收方可以通过调整接收窗口的大小来控制发送方的发送速度。

如果接收方的处理能力较低，可以减小接收窗口的大小，从而限制发送方的发送速度。

5. 基于时间的流量控制：TCP还可以使用基于时间的流量控制方法，例如定时器和超时机制。

发送方在发送数据之后会启动一个定时器，如果在一定时间内没有收到接收方的确认信息，发送方会认为数据丢失并重新发送。

通过定时器和超时机制，可以有效控制数据的发送速度。

总结起来，TCP流量控制通过滑动窗口、慢启动和拥塞避免、拥塞控制、接收方窗口调整以及基于时间的流量控制等方法来确保数据传输的稳定性和可靠性。

这些方法可以根据网络情况和需求进行调整，以达到最佳的传输效果。

什么是滑动窗口滑动窗口的机制

什么是滑动窗口滑动窗口的机制滑动窗口概念不仅存在于数据链路层，也存在于传输层，两者有不同的协议，但基本原理是相近的。

那么你对滑动窗口了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是滑动窗口的内容，希望大家喜欢!滑动窗口的概念滑动窗口(Sliding window)是一种流量控制技术。

早期的网络通信中，通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。

由于大家不知道网络拥塞状况，同时发送数据，导致中间节点阻塞掉包，谁也发不了数据，所以就有了滑动窗口机制来解决此问题。

参见滑动窗口如何根据网络拥塞发送数据仿真视频。

图片是一个滑动窗口的实例：滑动窗口协议是用来改善吞吐量的一种技术，即容许发送方在接收任何应答之前传送附加的包。

接收方告诉发送方在某一时刻能送多少包(称窗口尺寸)。

TCP中采用滑动窗口来进行传输控制，滑动窗口的大小意味着接收方还有多大的缓冲区可以用于接收数据。

发送方可以通过滑动窗口的大小来确定应该发送多少字节的数据。

当滑动窗口为0时，发送方一般不能再发送数据报，但有两种情况除外，一种情况是可以发送紧急数据，例如，允许用户终止在远端机上的运行进程。

另一种情况是发送方可以发送一个1字节的数据报来通知接收方重新声明它希望接收的下一字节及发送方的滑动窗口大小。

滑动窗口的机制滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻，发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号，称为发送窗口;同时，接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号，称为接收窗口。

发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样，甚至大小也可以不同。

不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同。

发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送，但是还没有被确认的帧，或者是那些可以被发送的帧。

下面举例说明，假设发送窗口尺寸为2，接收窗口尺寸为1：分析：①初始态，发送方没有帧发出，发送窗口前后沿相重合。

接收方0号窗口打开，等待接收0号帧;②发送方打开0号窗口，表示已发出0帧但尚确认返回信息。

此时接收窗口状态不变;③发送方打开0、1号窗口，表示0、1号帧均在等待确认之列。

TCP协议中的滑动窗口与延迟确认：解决网络拥塞问题(五)

TCP协议中的滑动窗口与延迟确认：解决网络拥塞问题导言网络拥塞是当今互联网中常见的问题。

在信息交互过程中，当数据传输速度超过网络的承受能力时，会导致网络拥塞，降低通信的质量和效率。

为了解决这个问题，TCP协议中引入了滑动窗口与延迟确认的机制，以优化数据传输的方式和提升网络性能。

一、滑动窗口：实现流量控制和拥塞控制滑动窗口是TCP协议中一种优化数据传输的机制，用于控制发送方与接收方之间的数据交换速度。

发送方和接收方各自维护一个窗口大小的缓冲区，用于存储数据。

滑动窗口的大小取决于网络条件和接收方的处理能力。

当发送方发送数据时，窗口滑动窗口会限制发送的数据量，确保接收方能够及时处理。

发送方发送一个窗口大小的数据，等待接收方确认接收，然后滑动窗口继续发送下一个窗口大小的数据，以此类推。

这样可以控制发送方的发送速度，防止数据超过网络承受能力，从而减轻网络拥塞。

另外，滑动窗口还可以通过动态调整窗口大小来适应网络状况的变化。

当网络拥塞时，接收方可以减小窗口大小，降低数据的发送速率，以避免拥塞的进一步恶化。

当网络质量好时，可以增加窗口大小，提高数据的传输效率。

二、延迟确认：抑制不必要的确认报文延迟确认是TCP协议中另一个优化数据传输的机制。

在传统的TCP协议中，接收方会立即发送确认报文来告知发送方已接收到数据。

然而，在高负载的情况下，频繁发送确认报文会增加网络负载和延迟。

为了解决这个问题，延迟确认机制被引入到TCP协议中。

接收方在接收到数据后，并不立即发送确认报文，而是等待一定的时间，以期望接收到更多的数据。

只有在等待的时间到达或者接收到一个特定的触发条件时，接收方才会发送确认报文。

通过延迟确认，可以减少确认报文的数量，从而减轻网络负载和提高传输效率。

同时，延迟确认机制可以收集更多的数据进行确认，进一步优化网络性能。

三、滑动窗口与延迟确认的优化效果滑动窗口与延迟确认的引入对于解决网络拥塞问题和提升网络性能起到了积极的作用。

TCP协议窗口调整算法介绍与实践(二)

TCP协议窗口调整算法介绍与实践概述：TCP协议是网络通信中最常用的协议之一，窗口调整算法是其中的核心内容之一。

本文将介绍TCP协议中的窗口调整算法以及其实践应用。

一、TCP协议概述TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的协议，它提供可靠的、面向字节流的传输。

TCP协议主要用于保证数据的可靠传输，确保数据在网络上传输的完整性和有序性。

二、TCP协议窗口调整算法1. 滑动窗口机制TCP使用滑动窗口机制来管理传输数据的流控制。

发送端和接收端都有一个窗口来控制数据的发送和接收。

发送方通过窗口大小控制发送的数据量，接收方通过窗口大小反馈给发送方接收的数据量，从而达到流控制的目的。

2. 慢启动算法慢启动算法是TCP协议中的一种拥塞控制算法，用于在网络开启时动态调整发送端的窗口大小，避免网络拥塞。

慢启动算法通过指数增加发送窗口的大小来逐步增加数据的发送速率，直到网络拥塞或到达一定的阈值。

3. 拥塞避免算法拥塞避免算法是TCP协议中的一种拥塞控制算法，用于调整发送端的窗口大小，避免网络拥塞。

拥塞避免算法在慢启动算法基础上引入了一个拥塞窗口的概念，通过线性增加拥塞窗口的大小来动态调整窗口大小，从而平衡发送速率和网络拥塞程度。

三、TCP协议窗口调整算法的实践应用1. 适应网络状况的窗口调整当网络环境不稳定或带宽波动较大时，根据实际网络状况调整TCP窗口大小是非常重要的。

通过对网络延迟、丢包率等指标的监测和分析，可以根据实际情况进行动态调整，以提高数据传输的效率和稳定性。

2. 负载均衡与流量控制在分布式系统中，负载均衡和流量控制是非常重要的问题。

通过合理配置TCP窗口大小，可以实现负载均衡，使得网络资源得到更好地利用。

同时，可以通过调整TCP窗口大小来实现流量控制，避免网络拥塞。

3. 数据中心网络优化数据中心网络对大规模数据传输有着高要求，如何提高数据传输的效率是一个关键问题。

TCP滑动窗口协议

TCP 滑动窗口协议详解滑动窗口机制(1).窗口机制滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻，发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号，称为发送窗口；同时，接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号，称为接收窗口。

发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样，甚至大小也可以不同。

不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同。

发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送，但是还没有被确认的帧，或者是那些可以被发送的帧。

下面举一个例子（假设发送窗口尺寸为2，接收窗口尺寸为1）：分析：①初始态，发送方没有帧发出，发送窗口前后沿相重合。

接收方0号窗口打开，等待接收0号帧；②发送方打开0号窗口，表示已发出0帧但尚确认返回信息。

此时接收窗口状态不变；③发送方打开0、1号窗口，表示0、1号帧均在等待确认之列。

至此，发送方打开的窗口数已达规定限度，在未收到新的确认返回帧之前，发送方将暂停发送新的数据帧。

接收窗口此时状态仍未变；④接收方已收到0号帧，0号窗口关闭，1号窗口打开，表示准备接收1号帧。

此时发送窗口状态不变；⑤发送方收到接收方发来的0号帧确认返回信息，关闭0号窗口，表示从重发表中删除0号帧。

此时接收窗口状态仍不变；⑥发送方继续发送2号帧，2号窗口打开，表示2号帧也纳入待确认之列。

至此，发送方打开的窗口又已达规定限度，在未收到新的确认返回帧之前，发送方将暂停发送新的数据帧，此时接收窗口状态仍不变；⑦接收方已收到1号帧，1号窗口关闭，2号窗口打开，表示准备接收2号帧。

此时发送窗口状态不变；⑧发送方收到接收方发来的1号帧收毕的确认信息，关闭1号窗口，表示从重发表中删除1号帧。

此时接收窗口状态仍不变。

若从滑动窗口的观点来统一看待1比特滑动窗口、后退n及选择重传三种协议，它们的差别仅在于各自窗口尺寸的大小不同而已。

1比特滑动窗口协议：发送窗口=1，接收窗口=1；后退n协议：发窗口>1，接收窗口>1；选择重传协议：发送窗口>1,接收窗口>1。

TCP流量控制与滑动窗口机制

滑动窗口的动态调整

TCP传输过程中的滑动窗口并不是固定不变的，在传输过程会动态调整。接收方会不断地将自己的接收窗口大小通告发送方，发送方将接收方通告的窗口大小作为发送窗口大小。
滑动窗口的动态调整
发送方在两种情况下会停止发送数据：发送窗口中全是已发送未确认的数据：网络传输延迟大接收方的接收窗口大小为零：接收方进程处理速度太慢
流量控制与滑动窗口机制
5.2.5.流量控制与滑动窗口机制 TCP实体在端设备中为每个连接开设两个缓冲区，

一个是接收缓冲区，用来接收对方发送来的数据。第二个是发送缓冲区，TCP实体从应用进程接收数据，存贮在发送缓冲区。
流量控制与滑动窗口机制

当网络连接的两端速度不匹配时，发送端的发送速度快于接收端的处理能力时，便会出现快速的发送端将慢速的接收端淹没的现象，导致数据丢失。为了防止由于发送端与接收端之间的不匹配而引起数据丢失，TCP采用滑动窗口进行流量控制。
滑动窗口
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …… 发送分组5
滑动窗口
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …… 发送分组6
滑动窗口
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ……
接收ACK6
滑动窗口协议的效率 Nhomakorabea
滑动窗口的大小和网络接收分组的速度有关。如窗口的大小等于1，则滑动窗口协议就退化为简单的肯定确认协议。增加窗口大小，就可以减少，甚至消除网络的空闲状态。分组发送速度应当与网络传输分组的能力相匹配。如果网络中的分组处于饱和状态，就能够获得最高的分组吞吐率。
滑动窗口机制

TCP协议中的滑动窗口与延迟确认：解决网络拥塞问题(一)

TCP协议中的滑动窗口与延迟确认：解决网络拥塞问题近年来，随着互联网的飞速发展和普及，网络拥塞问题也日益凸显。

为了解决此问题，网络协议中的滑动窗口与延迟确认技术被广泛应用，特别是在TCP协议中。

本文将介绍滑动窗口和延迟确认的原理、作用以及解决网络拥塞问题的有效性。

一、滑动窗口技术滑动窗口是TCP协议中一种流量控制的机制。

其原理是通过发送端和接收端之间的确认机制来调整数据包的发送速率，以达到优化网络传输的目的。

滑动窗口的核心概念是“窗口大小”，也即发送端允许连续发送并未收到确认的数据包的数量。

发送端将发送的数据包按照窗口大小进行分组，并按序号进行编号。

接收端在收到数据包后，会发送确认报文给发送端，告知发送端已成功接收了哪些数据包。

发送端根据接收到的确认报文来动态地调整窗口大小，决定继续发送的数据包数量。

滑动窗口的优点在于能根据网络状况实时调整发送速率，有效地避免了数据包丢失以及网络拥塞的发生。

发送端可以根据接收端的反馈信息动态调整发送速率，避免了过快或过慢的发送速度。

二、延迟确认技术延迟确认是指接收端在一定时间内延迟发送确认报文，而不是每次接收到数据包都立即发送确认报文。

这种机制主要是为了提高网络传输的效率。

在TCP协议中，接收端会将接收到的数据包暂存到接收缓冲区中。

当数据包到达一定数量时，接收端才会发送确认报文给发送端，告知发送端已成功接收了多个数据包。

这样可以减少确认报文的发送次数，降低网络传输的开销。

然而，延迟确认并不是完全没有缺点。

当网络传输存在延迟或丢包问题时，延迟确认可能会导致一些数据包的丢失或重传。

因此，在设计和使用延迟确认技术时，需要权衡传输效率和可靠性之间的关系。

三、解决网络拥塞问题的有效性滑动窗口和延迟确认技术作为TCP协议中常用的拥塞控制手段，有效地解决了网络拥塞问题。

滑动窗口能够根据接收端的反馈信息来动态调整发送速率，避免了发送端过快或过慢的发送速度，从而减少了拥塞的发生。

TCP的滑动窗口

TCP的滑动窗口机制TCP这个协议是网络中使用的比较广泛，他是一个面向连接的可靠的传输协议。

既然是一个可靠的传输协议就需要对数据进行确认。

TCP协议里窗口机制有2种一种是固定的窗口大小。

一种是滑动的窗口。

这个窗口大小就是我们一次传输几个数据。

我们可以看下面一张图来分析一下固定窗口大小有什么问题。

这里我们可以看到假设窗口的大小是1，也是就每次只能发送一个数据只有接受方对这个数据进行确认了以后才能发送第2个数据。

我们可以看到发送方每发送一个数据接受方就要给发送方一个ACK对这个数据进行确认。

只有接受到了这个确认数据以后发送方才能传输下个数据。

这样我们考虑一下如果说窗口过小，那么当传输比较大的数据的时候需要不停的对数据进行确认，这个时候就会造成很大的延迟。

如果说窗口的大小定义的过大。

我们假设发送方一次发送100个数据。

但是接收方只能处理50个数据。

这样每次都会只对这50个数据进行确认。

发送方下一次还是发送100个数据，但是接受方还是只能处理50个数据。

这样就避免了不必要的数据来拥塞我们的链路。

所以我们就引入了滑动窗口机制，窗口的大小并不是固定的而是根据我们之间的链路的带宽的大小，这个时候链路是否拥护塞。

接受方是否能处理这么多数据了。

我们看看滑动窗口是如何工作的。

我们看下面几张图。

首先是第一次发送数据这个时候的窗口大小是根据链路带宽的大小来决定的。

我们假设这个时候窗口的大小是3。

这个时候接受方收到数据以后会对数据进行确认告诉发送方我下次希望手到的是数据是多少。

这里我们看到接收方发送的ACK=3。

这个时候发送方收到这个数据以后就知道我第一次发送的3个数据对方只收到了2个。

就知道第3个数据对方没有收到。

下次在发送的时候就从第3个数据开始发。

这个时候窗口大小就变成了2 。

这个时候发送方发送2个数据。

看到接收方发送的ACK是5就表示他下一次希望收到的数据是5，发送方就知道我刚才发送的2个数据对方收了这个时候开始发送第5个数据。

TCPIP详解---滑动窗口机制及其三种协议

TCPIP详解---滑动窗⼝机制及其三种协议在介绍滑动窗⼝之前先来简单介绍⼀下TCP可靠传输原理中的停⽌等待协议，该协议就是发送⽅每发送⼀个报⽂段后就停⽌发送，⼀直等收到接收⽅的确认后再发送下⼀个报⽂段。

TCP通信是全双⼯的，这⾥为了⽅便理解，就以⼀个⽅向为例，假设A为发送⽅，B为接收⽅。

A会有⼀个发送窗⼝，B有⼀个接收窗⼝。

发送窗⼝表⽰在没有收到B确认的情况下，A也可以连续把发送窗⼝的数据发送出去。

但是已经发送过的数据在未收到确认之前，它还需要暂时保留，以便于超时重传时使⽤。

发送窗⼝越⼤，它就可以在收到对⽅确认之前发送更多的数据，因⽽获得更⾼的传输效率。

（但是A的发送窗⼝的值不能超过B的接收窗⼝的⼤⼩，还会受到⽹络拥塞程度的影响）。

发送窗⼝的位置由窗⼝前沿和后沿的位置共同确定。

它后沿变化有两种，（1）不动（没有收到新的确定）（2）前移（收到新的确认）；前沿是不断向前移动的，但也可能不动（1）没有收到新确认，对⽅窗⼝也不变，（2）收到新的确认，对⽅的接收窗⼝缩⼩了，使前沿正好不变）P3-P1:A的发送窗⼝P2-P1:已发送但是没有收到确定P3-P2:允许发送但是未发送（可⽤窗⼝）接收⽅B只对按序到达的数据中最⾼序号给出确认。

此外发送⽅和接收⽅都有⾃⼰的缓冲区发送缓冲区存放：1、发送发TCP准备发送的数据2、TCP已发送但尚未收到确认的数据（为超时重传准备）接收缓冲区存放：1、按序到达但未被应⽤程序读取的数据2、未按序到达的数据滑动窗⼝的3种协议1、1⽐特滑动窗⼝协议（发送窗⼝=1，接收窗⼝=1）当发送窗⼝和接收窗⼝⼤⼩都为1时，滑动窗⼝协议退化成停⽌等待协议，因为发送⽅需要判断每个发送的帧是新发送的帧还是超时重传的帧，故给每个帧前都加⼀个序号，由于停⽌等待协议中只有当⼀个帧发送确认后才能发送下⼀个，所以⽤1个⽐特来编号即可。

2、后退n协议（发送窗⼝>1，接收窗⼝>1）由于停等协议要为每⼀个帧进⾏确认后才继续发送下⼀帧，⼤⼤降低了信道利⽤率，因此⼜提出了后退n协议。

TCP滑动窗口

TCP滑动窗⼝TCP的滑动窗⼝机制如果每次传输数据都只能发送⼀个MSS，就需要等待接收⽅的ACK，这显然会极⼤的影响传输的速率。

在发送数据的时候，最好的⽅式是⼀下将所有的数据全部发送出去，然后⼀起确认。

但是现实中确实会存在⼀些限制：接收⽅的缓存（接收窗⼝）可能已经满了，⽆法接收数据。

⽹络的带宽也不⼀定⾜够⼤，⼀⼝发太多会导致丢包事故。

发送⽅要知道接收⽅的接收窗⼝和⽹络这两个限制因素中哪⼀个更严格，然后在其限制范围内尽可能多发包。

这个⼀⼝⽓能发送的数据量就是传说中的TCP发送窗⼝。

⾸先TCP在进⾏数据传输的时候都是先将数据放在数据缓冲区中的，TCP维护了两个缓冲区，发送⽅缓冲区和接收⽅缓冲区。

发送⽅缓冲区：发送⽅缓冲区⽤于存储已经准备就绪数据和发送了但是没有被确认的数据。

接收⽅缓冲区：接收⽅缓冲区⽤于存储已经被接收但是还没有被⽤户进程消费的数据。

滑动窗⼝机制是TCP的⼀种流量控制⽅法，该机制允许发送⽅在停⽌并等待确认前连续发送多个分组，⽽不必每发送⼀个分组就停下来等待确认，从⽽增加数据传输的速率提⾼应⽤的吞吐量。

TCP的包可以分为四种状态已发送并且已经确认的包。

已发送但是没有确认的包。

未发送但是可以发送的包。

不允许被发送的包。

滑动窗⼝协议的基本⼯作流程就是由接收⽅通告窗⼝的⼤⼩，这个窗⼝称为提出窗⼝，也就是接收⽅窗⼝。

接收⽅提出的窗⼝则是被接收缓冲区所影响的，如果数据没有被⽤户进程使⽤那么接收⽅通告的窗⼝就会相应得到减⼩，发送窗⼝取决于接收⽅窗⼝的⼤⼩。

可⽤窗⼝的⼤⼩等于接收⽅窗⼝减去发送但是没有被确认的数据包⼤⼩。

滑动窗⼝机制⽰意流量图滑动窗⼝的动态性零窗⼝（TCP Zero Window）在接收⽅窗⼝⼤⼩变为0的时候，发送⽅就不能再发送数据了。

但是当接收⽅窗⼝恢复的时候发送⽅要怎么知道那？在这个时候TCP会启动⼀个零窗⼝（TCP Zero Window）定时探测器，向接收⽅询问窗⼝⼤⼩，当接收⽅窗⼝恢复的时候，就可以再次发送数据。

tcp滑动窗口原理

tcp滑动窗口原理
TCP流量控制（Sliding Window）是一种分帧机制，它用两个可变的索引器来确定发送和接收数据之间的边界。

这两个变量被称为“发送窗口”和“接收窗口”。

上面图片中的snd_una表示发送窗口起始索引值（也可以被称为指针Unacknowledged)，snd_una应与接收方的rcv_nxt相同。

rcv_nxt表示接收窗口的起始索引值（也可以被称为指针Next）。

当上面的索引值变化时，控制TCP流量就可以被实现。

当snd_una值增加时，发送窗口就会缩小，TCP流量就会减少。

当rcv_nxt值增加时，接收窗口会减小，TCP流量也会减小。

TCP滑动窗口可以自动调整数据流量，从而避免网络的瓶颈效应和网络拥塞。

例如，如果发送窗口大小被调节为较大的值，则可以提升数据包的处理速度;而当接收窗口大小被调节为较小的值，则可以减少收到的数据包的量，从而避免网络拥塞。

直观明了的总结TCP滑动窗口机制原理及作用

直观明了的总结TCP滑动窗⼝机制原理及作⽤阅读需要对TCP报⽂头部字段以及它们的字段有⼀定了解。

⼀. 原理TCP是全双⼯通信，因此每⼀⽅的滑动窗⼝都包括了接收窗⼝+发送窗⼝，接收窗⼝负责处理⾃⼰接收到的数据，发送窗⼝负责处理⾃⼰要发送出去的数据。

滑动窗⼝的本质其实就是维护⼏个变量，通过这些变量将TCP处理的数据分为⼏类，同时在发送出⼀个报⽂、接收⼀个报⽂对这些变量做⼀定的处理维护。

发送窗⼝如上图 :（1）N是发送窗⼝的起始字节，也就是说：字节序号 < N的字节都已经发送出去且已经收到ack，确认⽆误了；（2）nextSeq就是下⼀次发送报⽂的⾸部Seq字段（Seq即b第⼀个字节的序号，这些这⾥不讲了），表⽰字节序号在 [N,nextSeq)区间的都已经使⽤过，发送出去了，但是还未收到ack确认；（3） N+size就是窗⼝的最后⼀个可⽤字节序号，size是发送窗⼝的⼤⼩，就是每次接收到的报⽂中的Win字段的值，Win字段其实就是对⽅接收窗⼝的⼤⼩。

如何让维护这⼏个值呢？（1）每接收到⼀个⼀个报⽂要做如下事情：检查接收报⽂的ack，将N 置为 ack，即往前移到ack这个值；读取报⽂中的Win字段值，即对⽅的最新接收窗⼝⼤⼩，从⽽更新N+size的值。

（2）每发送⼀个报⽂，就更改nextSeq的值，发送了多少个字节就把nextSeq往前移多少，但是不要超出N+size。

下⾯看接收窗⼝：同样是维护⼏个关于字节序号的变量，与发送窗⼝类似，只不过接收窗⼝的字节序号都是接收到的字节。

⼏个变量的意义如下：（1）J1表⽰：字节序号 < J1的字节已经接收到了，即已经发出ack确认了，也可以说可以给程序使⽤了。

程序读取接收缓冲区k个字节，J1会增加k。

（2）J2表⽰：[J1，J2）区间的字节已经完整、有序的接收到了，但还在缓冲区，没有发出ack进⾏确认，随时可以供程序读取。

（3）J3就是接收窗⼝的最后⼀个可接收字节，由J1+接收窗⼝的⼤⼩算出。

TCP面试题之滑动窗口原理

TCP⾯试题之滑动窗⼝原理TCP 滑动窗⼝作⽤：1. 提供TCP可靠性：对发送的数据进⾏确认2. 流量控制：窗⼝⼤⼩随链路变化⼀、TCP窗⼝机制TCP中窗⼝⼤⼩是指tcp协议⼀次传输多少个数据。

因为TCP是⼀个⾯向连接的可靠的传输协议，既然是可靠的就需要传输的数据进⾏确认。

TCP窗⼝机制有两种，⼀种是固定窗⼝⼤⼩，另⼀种是滑动窗⼝。

数据在传输时，TCP会对所有数据进⾏编⼆、TCP窗⼝⼤⼩TCP的窗⼝滑动技术通过动态改变窗⼝的⼤⼩来调节两台主机之间数据传输。

每个TCP/IP主机⽀持全双⼯数据传输，因此TCP有两个滑动窗⼝，⼀个⽤于接收数据，⼀个⽤于发送数据。

接收⽅设备要求窗⼝⼤⼩为0时，表明接收⽅已经接收了全部 TCP在传送数据时，第⼀次接受⽅窗⼝⼤⼩是由链路带宽决定的，但是接收⽅在接收到的数据后，返回ack确认报⽂，同时也告诉了发送⽅⾃⼰的窗⼝⼤⼩，此时发送⽅第⼆次发送数据时，会改变⾃⼰的窗⼝⼤⼩和接收⽅⼀致。

当窗⼝过⼤时，会导致不必要的数据来拥塞我们的链路，但是窗⼝太⼩时，会造成很⼤的延时，⽐如为1时，发送⽅每发送⼀个数据，接收⽅就会返回⼀个ack报⽂，在发送⽅未接收到接收⽅的确认报⽂ack之前不会进⾏下⼀次发送。

（当链路变好三、窗⼝滑动协议窗⼝滑动协议是TCP使⽤的⼀种流量控制⽅法。

该协议允许发送⽅在停⽌并等待接收确认报⽂前可以连续发送多个分组。

由于发送⽅不必每发⼀个分组就停下来等待确认，因此该协议可以加速数据的传输。

只有在接收窗⼝向前滑动时（与此同时也四、滑动窗⼝原理1. 窗⼝⼤⼩是指⽆需等待确认就可以继续发送数据的最⼤值，上图的窗⼝⼤⼩是4000字节（4段）2. 发送前4段时，⽆需ACK，直接发送3. 收到第⼀个ACK后，滑动窗⼝向后移动，继续发送第五段的数据4. 操作系统内核为了维护这个滑动窗⼝，需要开辟发送缓冲区来记录当前还有哪些数据没有应答，只有应答的数据才会从缓冲区中删除5. 窗⼝越⼤，则⽹络的吞吐率就越⾼五、滑动窗⼝丢包原理发送端丢包原理当某⼀段报⽂丢失了，图中（1001-2000）数据段丢失了，接收⽅没有接收到该数据段，则会⼀直给发送端发送ACK（下⼀个是1001），如果发送端连续收到同样的ACK（下⼀个是1001），就会将对应的（1001-2000）重新发送，这时候如果接收端收到1001后，再次返回的就是ACK（7001）。

什么是滑动窗口滑动窗口的机制

什么是滑动窗⼝滑动窗⼝的机制滑动窗⼝概念不仅存在于数据链路层，也存在于传输层，两者有不同的协议，但基本原理是相近的。

那么你对滑动窗⼝了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是滑动窗⼝的内容，希望⼤家喜欢! 滑动窗⼝的概念滑动窗⼝(Sliding window)是⼀种流量控制技术。

早期的⽹络通信中，通信双⽅不会考虑⽹络的拥挤情况直接发送数据。

由于⼤家不知道⽹络拥塞状况，同时发送数据，导致中间节点阻塞掉包，谁也发不了数据，所以就有了滑动窗⼝机制来解决此问题。

参见滑动窗⼝如何根据⽹络拥塞发送数据仿真视频。

图⽚是⼀个滑动窗⼝的实例：滑动窗⼝协议是⽤来改善吞吐量的⼀种技术，即容许发送⽅在接收任何应答之前传送附加的包。

接收⽅告诉发送⽅在某⼀时刻能送多少包(称窗⼝尺⼨)。

TCP中采⽤滑动窗⼝来进⾏传输控制，滑动窗⼝的⼤⼩意味着接收⽅还有多⼤的缓冲区可以⽤于接收数据。

发送⽅可以通过滑动窗⼝的⼤⼩来确定应该发送多少字节的数据。

当滑动窗⼝为0时，发送⽅⼀般不能再发送数据报，但有两种情况除外，⼀种情况是可以发送紧急数据，例如，允许⽤户终⽌在远端机上的运⾏进程。

另⼀种情况是发送⽅可以发送⼀个1字节的数据报来通知接收⽅重新声明它希望接收的下⼀字节及发送⽅的滑动窗⼝⼤⼩。

滑动窗⼝的机制滑动窗⼝协议的基本原理就是在任意时刻，发送⽅都维持了⼀个连续的允许发送的帧的序号，称为发送窗⼝;同时，接收⽅也维持了⼀个连续的允许接收的帧的序号，称为接收窗⼝。

发送窗⼝和接收窗⼝的序号的上下界不⼀定要⼀样，甚⾄⼤⼩也可以不同。

不同的滑动窗⼝协议窗⼝⼤⼩⼀般不同。

发送⽅窗⼝内的序列号代表了那些已经被发送，但是还没有被确认的帧，或者是那些可以被发送的帧。

下⾯举例说明，假设发送窗⼝尺⼨为2，接收窗⼝尺⼨为1：分析：①初始态，发送⽅没有帧发出，发送窗⼝前后沿相重合。

接收⽅0号窗⼝打开，等待接收0号帧;②发送⽅打开0号窗⼝，表⽰已发出0帧但尚确认返回信息。