《网络协议》TCP 的成块数据流

逃离我推掉我的手 2022-08-06 01:13 128阅读 0赞

在前面的文章中《[TCP 的交互数据流][TCP]》我们可以知道，TCP 的成块数据流是在要求传输效率较高的情况下使用，例如 FTP。对于这些要求传输 TCP 最长报文段的应用，TCP 协议采用了滑动窗口协议，使发送端在等待确认前可以连续发送多个分组。

一般来说，发送端发送一个 TCP 数据报，则接收端就应该发送一个 ACK 数据报。但在实际应用中却并非如此，而是发送端将连续发送数据报保存在接受端的缓冲区中，并且尽量使其填满，接受端对这些连续发送的数据报只发送一个 ACK 报文应答，这就是 ACK 的累积特性，这个特性大大减少了发送端和接收端的负担。

### 滑动窗口 ###

滑动窗口的滑动是以字节为单位的，窗口是在建立 TCP 连接时，通信双方协商好的接收端的窗口。窗口大小本质上是发送端在等待确认之前所发送数据的最大值。如果发送端收到接受端的窗口大小为 0 的 TCP 数据报，则表示发送端将停止发送数据，等到接受端发送窗口大小不为 0 的数据报的到来。

以下是窗口协议中窗口变化的三种情况：

1.  窗口合拢，即窗口 左边沿 向 右边沿 靠近。这种现象发生在数据被发送和确认时；
2.  窗口张开，即窗口 右边沿 向右移动，此时将允许发送更多的数据。这种现象一般发生在另一端的接收进程读取已经确认的数据并释放 TCP 的接收缓存时；
3.  窗口收缩，即窗口 右边沿 向左移动。一般不建议出现这种现象；

注意：窗口的左边沿受另一端发送的确认序号的控制，因此不能向左边移动。如果接收到一个指示窗口左边沿向左移动的 ACK，则它被认为是一个重复的 ACK，并被丢弃。

在滑动窗口中，发送端只能发送窗口内的数据，并且数据的发送顺序是从左到右。当窗口的 左边沿 达到 右边沿 时，则称其为一个零窗口，表示发送端不能发送任何数据。

### 慢启动 ###

为了防止网络拥塞，TCP 采用了一种慢启动算法，对发送数据量进行控制。为了调节发送端的数据发送量，引入了拥塞窗口，在慢启动时，将这个拥塞窗口设为 1 个报文段发送数据，之后每收到一次确认应答，拥塞窗口的值就加 1 个报文段。在发送数据包时，将拥塞窗口的大小与接收端主机通知的窗口大小进行比较，然后选择较小的值来控制数据量的发送。拥塞窗口是发送端使用的流量控制，而通告窗口则是接收端使用的流量控制。

### 紧急方式 ###

TCP 的 紧急方式，它使一端可以告诉另一端有些具有某种方式的  紧急数据 已经放置在普通的数据流中。另一端被通知这个 紧急数据 已被放置在普通的数据流中，由接收方决定如何处理。然而 紧急数据 并不是 带外数据 。TCP 的紧急方式只是一个从发送方到接收方的通知，该通知告诉接收方 紧急数据 已被发送，并提供该数据最后一个字节的序号，由接收方决定如何处理。应用程序使用的有关 紧急数据 部分的编程接口都不是最佳的，从而导致更多的混乱。

参考资料：

《TCP/IP 详解》

[TCP]: http://blog.csdn.net/chenhanzhun/article/details/41626115