滑动窗口(sliding window)

滑动窗口是用于流量控制的,发送端根据接收端的处理能力发送数据,不至于造成过多的丢包。 是发送方和接收方间的协调,对方的接收窗口大小就是自己的发送窗口大小。
在TCP头中有一个字段window,这个字段就是接收端告诉发送端自己还有多少缓冲区可以接收数据。发送端根据这个字段的值来发送数据,当值为0时就停止发送。
发送端和接收端各自维护着一个窗口,发送的滑动窗口控制可以发送的数据大小,接收端的窗口控制可以接收数据的大小。

发送端:LastByteAcked指向已经被成功接收的位置,LastByteSent指向最后已发送出去的位置,usable window表示发送端还可以发送的数据大小。如上图,发送端还有5个单位数据还未被ack,还可以再发送7个单位的数据。


接收端:LastByteExpected指向接收端收到的连续包的最后一个位置,LastByteRcvd指向收到的包的最后一个位置,waited come表示期望收到的包序列,waited read表示在缓冲区中还未读走的数据,usable window表示缓冲区还能接受的大小。如上图,缓冲区还能接受7个单位的数据,就会把7赋值给tcp头中的window字段。

发送端当收到window为0时,就停止发送数据,会陆续发送3次ZWP(zero window probe)询问接收端是否有可用窗口,接收端会回复可用窗口,如果3次都为0,发送端可能中断链接。

拥塞控制

滑动窗口用于流量控制,避免发送超过接收端处理能力的数据,导致数据丢失,是两端之间的协调。
拥塞控制是TCP用于发送端和网络情况间的协调,和慢启动一起避免恶化网络状况。根据网络延时情况,确定可发送窗口大小。这就抽象出一个拥塞窗口(congestion window)的概念,其最大值是发送窗口大小。
TCP有四个算法来动态调节拥塞窗口(cwnd)大小:

  • 慢启动
    连接建立时,cwnd=1
    cwnd线性上升,每收到一个ACK,cwnd++
    cwnd指数上升,每过一个RTT(round trip time),cwnd = cwnd * 2

  • 拥塞避免
    当cwnd>=ssthresh(slow start threshold),进入拥塞避免,cwnd的增加算法改成如下:
    每收到一个ack,cwnd=cwnd + 1/cwnd,基本不增加
    每过一个RTT,cwnd=cwnd + 1,在一个往返时间内最多为 cwnd增加 1 个报文段

  • 拥塞发生(超时RTO,丢包-重复收到同一个包的ACK)
    ssthresh = cwnd/2
    cwnd = 1,发送端基本不发送数据了。开始了慢启动的过程。

  • 快速恢复
    TCP为保证数据达到有两种重传算法,超时重传和快速重传。超时重传是等待RTT时间没收到ack,则重传;快速重传是接收端配合,接收端每收到一个tcp segment,返回的都是收到的连续序列的下一个序号,发送端收到3次同样的序号就进行重传。
    快速恢复通常和快速重传一起使用,如果接收端还能收到重复的ACK,说明收发两端还有数据流动。所以没必要反映那么强烈,不需要把cwnd降为1,可以缓和点减少流量,不进入慢启动。这是快速恢复的思想。
    1) 当收到第 3 个重复的 ACK时(认为拥塞发生),将 ssthresh设置为当前拥塞窗口 cwnd的一半。重传丢失的报文段。设置cwnd为ssthresh加上3倍的报文段大小。
    2) 每次收到另一个重复的 ACK时, cwnd增加 1个报文段大小并发送 1 个分组(如果新的cwnd允许发送)。
    3) 当下一个确认新数据的ACK到达时,设置 cwnd为ssthresh(在第1步中设置的值)。这个ACK应该是在进行重传后的一个往返时间内对步骤 1 中重传的确认。另外,这个ACK也应该是对丢失的分组和收到的第 1 个重复的 ACK之间的所有中间报文段的确认。这一步采用的是拥塞避免,因为当分组丢失时我们将当前的速率减半。
    总结下,收到重复的ack时,窗口和阈值减半,进入拥塞避免,试探性的重发丢失的报文段,直到无窗口可用或者拥塞消除。

注:网络实际传输受slidingwnd和cwnd控制,TCP能传输的最大数据 = MIN(slidingwnd, cwnd)
参考TCP的那些事儿(下)http://coolshell.cn/articles/11609.html

Linux网络编程系列-TCP传输控制的更多相关文章

  1. Linux网络编程系列-TCP编程实例

    实例: client #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #inc ...

  2. Linux网络编程系列-套接口选项控制

    获取和设置套接口选项的方法有: getsockopt/setsockopt fcntl ioctl getsockopt/setsockopt 这两个函数仅用于套接口(socket)的设置,另外两个函 ...

  3. linux网络编程笔记——TCP

    1.TCP和UDP TCP是长连接像持续的打电话,UDP是短消息更像是发短信.TCP需要消耗相对较多的资源,但是传输质量有保障,UDP本身是不会考虑传输质量的问题. 2.网络传输内容 我习惯的做法是直 ...

  4. Linux网络编程系列-常见疑惑

    1.并发TCP最大连接数 一个TCP连接有一个四元组唯一标识{local_ip, local_port, remote_ip, remote_port} client端建立连接请求时,通常让系统分配一 ...

  5. linux网络编程系列-网络连接的建立

    一个比较实用的连接函数,支持host为域名. #include <netdb.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types ...

  6. Linux 网络编程(TCP)

    客户端代码 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<sys/sock ...

  7. Linux网络编程入门 (转载)

    (一)Linux网络编程--网络知识介绍 Linux网络编程--网络知识介绍客户端和服务端         网络程序和普通的程序有一个最大的区别是网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端. 客户 ...

  8. [转] - Linux网络编程 -- 网络知识介绍

    (一)Linux网络编程--网络知识介绍 Linux网络编程--网络知识介绍客户端和服务端         网络程序和普通的程序有一个最大的区别是网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端. 客户 ...

  9. 【转】Linux网络编程入门

    (一)Linux网络编程--网络知识介绍 Linux网络编程--网络知识介绍客户端和服务端         网络程序和普通的程序有一个最大的区别是网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端. 客户 ...

随机推荐

  1. js整理5

    proto 每个对象具有的属性,指向构造该对象的构造函数的原型对象 prototype 函数的特有属性,指向原型对象:原型对象可以是对象,数组,函数等类型: constructor 原型对象和实例,都 ...

  2. java学习之接口、多态和内部类

    接口是一组行为的规范.定义.接口是面向对象编程体系中的思想精髓之一,使用接口可以让我们的程序更加利于变化. 接口的格式: interface 接口名称{ 全局变量: 抽象方法: } 接口中的成员修饰符 ...

  3. 由React学习到Yeoman安装以及遇到的问题

    离职闲下来之后想着学一些新知识,本来是想从react入手,结果延伸出去的内容就像一棵树的树枝,不断增加. 学习计划是从这里开始的(6周学习计划,攻克javascript难关 https://zhuan ...

  4. paip.抓取网页内容--java php python

    paip.抓取网页内容--java php python.txt 作者Attilax  艾龙, EMAIL:1466519819@qq.com 来源:attilax的专栏 地址:http://blog ...

  5. JavaScript封装Ajax(类JQuery中$.ajax()方法)

    ajax.js (function(exports, document, undefined){ "use strict"; function Ajax(){ if(!(this ...

  6. 专门为码农定制的14款创意的T裇(T-Shirt)设计

    T裇衫是人们在各种场合都可穿着的服装,如在T裇衫上作适当的装饰,即可增添无穷的韵味.通过图案直接反映人类的精神风貌,你可以把日常生活中的兴趣.习惯.喜怒哀乐.嗜好等展露无疑,张扬个性.秀出自我.对于码 ...

  7. Qt——正则表达式

    在项目中经常会遇到对字符串进行操作的情况,我们可以直接使用QString的一些函数,但QT提供了一个更加强大的类——QRegExp,使用正则表达式来操作字符串. 先说说我最近遇到的几个问题: 1.对输 ...

  8. sys.default_constraints

    作为默认定义且 sys.objects.type = D 的每个对象在表中各对应一行, 该默认定义是作为 CREATE TABLE 或 ALTER TABLE 语句的一部分创建的, 而不是作为 CRE ...

  9. C++中的指针与const

    刚开始接触C++时,指针和const之间的关系有点混乱,现在总结如下: 一.指向const变量的指针 #include<iostream.h> void main() { const in ...

  10. Charles使用问题, iOS7的http代理(http proxy)配置不生效问题

    Charles配合iOS7使用时, 发现iOS7的http代理(http proxy)配置不生效, 代理信息写完后, 系统没有自动保存. 解决方法: 将些wifi忽略, 重新连接, 再配置代理就好了.