TCP 滑动窗口（已经发出等待对方确认的队列）协议

滑动窗口协议是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确认前可以连续发送多个分组。TCP是如何通过滑动窗口协议实现流量控制的?本博文将为您详细介绍该协议及其工作原理。

什么是滑动窗口协议?

一图胜千言，看下面的图。简单解释下，发送和接受方都会维护一个数据帧的序列，这个序列被称作窗口。发送方的窗口大小由接受方确定，目的在于控制发送速度，以免接受方的缓存不够大，而导致溢出，同时控制流量也可以避免网络拥塞。下面图中的4,5,6号数据帧已经被发送出去，但是未收到关联的ACK，7,8,9帧则是等待发送。可以看出发送端的窗口大小为6，这是由接受端告知的(事实上必须考虑拥塞窗口cwnd，这里暂且考虑cwnd>rwnd)。此时如果发送端收到4号ACK，则窗口的左边缘向右收缩，窗口的右边缘则向右扩展，此时窗口就向前“滑动了”，即数据帧10也可以被发送。

下面就滑动窗口协议做出更详细的说明，这里为了简单起见设定发送方窗口大小为2，接受方大小为1。看下面图：

一：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;

二：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;

三：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;

四：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;

五：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

六：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;

七：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;

八：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。

1比特滑动窗口协议?

上面说的只是滑动窗口协议的理论，实际应用中又有不同。首先就是停等协议(stop-and-wait)，这时接受方的窗口和发送方的窗口大小都是1，1个比特就够表示了，所以也叫1比特滑动窗口协议。发送方这时自然发送每次只能发送一个，并且必须等待这个数据包的ACK，才能发送下一个。虽然在效率上比较低，带宽利用率明显较低，不过在网络环境较差，或是带宽本身很低的情况下，还是适用的。看下面的流程图：

后退n协议?

停等协议虽然实现简单，也能较好的适用恶劣的网络环境，但是显然效率太低。所以有了后退n协议，这也是滑动窗口协议真正的用处，这里发送的窗口大小为n，接受方的窗口仍然为1。具体看下面的图，这里假设n=9：

首先发送方一口气发送10个数据帧，前面两个帧正确返回了，数据帧2出现了错误，这时发送方被迫重新发送2-8这7个帧，接受方也必须丢弃之前接受的3-8这几个帧。

后退n协议的好处无疑是提高了效率，但是一旦网络情况糟糕，则会导致大量数据重发，反而不如上面的停等协议，实际上这是很常见的，具体可以参考TCP拥塞控制。

选择重传协议?

后退n协议的另外一个问题是，当有错误帧出现后，总是要重发该帧之后的所有帧，毫无疑问在网络不是很好的情况下会进一步恶化网络状况，重传协议便是用来解决这个问题。原理也很简单，接收端总会缓存所有收到的帧，当某个帧出现错误时，只会要求重传这一个帧，只有当某个序号后的所有帧都正确收到后，才会一起提交给高层应用。重传协议的缺点在于接受端需要更多的缓存。

TCP 滑动窗口（已经发出等待对方确认的队列）协议相关推荐

计算机网络：TCP滑动窗口的流量控制和拥塞控制
1. 前言最近在研究网络通信底层通信原理,所以不得不复习一波计算机网络传输控制协议.那么对于程序开发人员,了解底层网络通信原理,对于我们理解BIO.NIO网络通信十分重要.所以对于程序开发人员来说, ...
TCP三次握手和四次挥手?TCP如何保证可靠性?什么是TCP滑动窗口?
TCP三次握手和四次挥手? 三次握手 tcp3handshake.gif tcp3handshake2.gif tcp3handshake3.gif tcp3handshake4.gif 四次挥手 t ...
TCP 滑动窗口（快速重传）
目录一.滑动窗口的来由二.滑动窗口 1.滑动窗口模型 2.滑动窗口可能出现的状况 (1) 客户端发送的报文丢了(快重传机制) (2) 服务端发送的ACK丢了(先收到了排序靠后的ACK) 三.滑动窗 ...
TCP滑动窗口、流量控制及拥塞控制详解
一.TCP滑动窗口 TCP虽然是面向字节流的,但是TCP传输的单元确实报文段.一个TCP报文段分为首部和数据部分.TCP首部前20个字节是固定的,后面有4N个字节是可选的.因此,TCP首部最小字节数是 ...
TCP/IP(十一)TCP滑动窗口和拥塞控制
目前建立在TCP协议上的网络协议特别多,有telnet,ssh,有ftp,有http等等.这些协议又可以根据数据吞吐量来大致分成两大类:(1)交互数据类型,例如telnet,ssh,这种类型的协议在大 ...
TCP滑动窗口机制（附图例）
文章目录前言一.滑动窗口的引出二.流量控制 2.1 16位窗口大小 2.2 发送缓冲区 2.3 逐步解析滑动窗口运作三.快重传机制四.拥塞控制(仅供参考) 五.延迟应答与捎带应答(略) 总结 ...
计算机网络之TCP滑动窗口
文章目录计算机网络之TCP滑动窗口 1.详细讲一下TCP的滑动窗口 2. 聊聊 TCP 的滑动窗口计算机网络之TCP滑动窗口 1.详细讲一下TCP的滑动窗口在进行数据传输时,如果传输的数据比较大 ...
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, ...
tcp滑动窗口_面试必备TCP(三)：滑动窗口
之前说过TCP协议头部的组成,不清楚可以点击这里,TCP滑动窗口技术通过动态改变窗口大小来调节两台主机间数据传输. 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, ...

TCP 滑动窗口（已经发出等待对方确认的队列）协议

TCP 滑动窗口（已经发出等待对方确认的队列）协议相关推荐

最新文章

热门文章