TCP的流量控制

TCP的流量控制
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通信协议。 一般来说，我们总是希望数据传输的更快一些，但如果发送方把 数据发送的过快，接收方就可能来不及接收，这就会造成数据的 流失。 流量控制：让发送方的发送速率不要太快，要让接受方来得及接 收。
滑动窗口的一个缺点

考虑一种特殊的情况，就是接收方若没有缓存足够使用，就会发送零窗口大 小的报文，此时发送放将发送窗口设置为0，停止发送数据。之后接收方有 足够的缓存，发送了非零窗口大小的报文，但是这个报文在中途丢失的，那 么发送方的发送窗口就一直为零导致死锁。

解决这个问题，TCP为每一个连接设置一个持续计时器（persistence timer）。 只要TCP的一方收到对方的零窗口通知，就启动该计时器，周期性的发送一 个零窗口探测报文段。对方就在确认这个报文的时候给出现在的窗口大小 （注意：TCP规定，即使设置为零窗口，也必须接以下几种报文段：零窗口 探测报文段、确认报文段和携带紧急数据的报文段）。
利用滑动窗口实现流量控制

原理： 在TCP包头中有一个16位的window字段，用来表 示接收方的接收缓冲区能接收多少数据，发送方一次不 能发送超过该值的数据，这样起到控制流量的作用。 TCP的两端都有发送/接收缓存和发送/接收窗口。TCP的 缓存是一个循环队列，其中发送窗口可以用3个指针表示。 而发送窗口的大小受TCP数据报中窗口大小的影响，TCP 数据报中的窗口大小是接收端通知发送端其还可以接收 多少数据，所以发送窗口根据接收的的窗口大小的值动 态变化
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案例
设A向B发送数据。在连接建立时，B告诉了A：“我的接收窗口是 rwnd = 400 ”(这里 的 rwnd 表示 receiver window) 。因此，发送方的发送窗口不能超过接收方给出的接收 窗口的数值。请注意，TCP的窗口单位是字节，不是报文段。TCP连接建立时的窗口协 商过程在图中没有显示出来。再设每一个报文段为100字节长，而数据报文段序号的 初始值设为1。大写ACK表示首部中的确认位ACK，小写ack表示确认字段的值ack。
传输效率及Nagle算法
可以用不同的机制来控制TCP报文段的发送时机： 1. TCP维持一个变量，它等于最大报文段长度MSS。只要缓存中存放的数据达 到MSS字节时，就组装成一个TCP报文段发送出去。 2. 由发送方的应用进程指明要求发送报文段，即TCP支持的推送( push )操作。 3. 发送方的一个计时器期限到了，这时就把已有的缓存数据装入报文段(但长度 不能超过MSS)发送出去。 数据传输使用Nagle算法，Nagle算法很简单，就是规定一个TCP连接最多只 能有一个未被确认的未完成的小分组。在该分组的确认到达之前不能发送其他 的小分组。 但是也要考虑另一个问题，叫做糊涂窗口综合症。当接收方的缓存已满的时 候，交互应用程序一次只从缓存中读取一个字节（这时候缓存中腾出一个字 节），然后向发送方发送确认信息，此时发送方再发送一个字节（收到的窗口 大小为1），这样网络的效率很低。 素以要解决这个问题，可以让接收方等待一段时间，使得接收缓存已有最够的 空间容纳一个最长报文段，或者等到接收缓存已有一半的空间。只要这两种情 况出现一种，就发送确认报文，同时发送方可以把数据积累成大的报文段发送。