TCP的发送缓冲区和接收缓冲区

TCP协议是作用是用来进行端对端数据传送的，那么就会有发送端和接收端，在操作系统有两个空间即user space和kernal space。

每个Tcp socket连接在内核中都有一个发送缓冲区和接收缓冲区，TCP的全双工的工作模式以及TCP的流量(拥塞)控制便是依赖于这两个独立的buffer以及buffer的填充状态。

单工：只允许甲方向乙方传送信息，而乙方不能向甲方传送 ，如汽车单行道。

半双工：半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，甲方可以向乙方传送数据，乙方也可以向甲方传送数据，但不能同时进行，如一条窄马路同一时间只能允许一个车通行。

全双工：同时允许数据在两个方向上同时传输，它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。

一个socket的两端，都会有send和recv两个方法，如client发送数据到server，那么就是客户端进程调用send发送数据，而send的作用是将数据拷贝进入socket的内核发送缓冲区之中，然后send便会在上层返回。

也就是说send()方法返回之时，数据不一定会

发送到对端即服务器上去（和write写文件有点类似），send()仅仅是把应用层buffer的数据拷贝进socket的内核发送buffer中，发送是TCP的事情，和send其实没有太大关系。

接收缓冲区把数据缓存入内核，等待recv()读取，recv()所做的工作，就是把内核缓冲区中的数据拷贝到应用层用户的buffer里面，并返回。若应用进程一直没有调用recv()进行读取的话，此数据会一直缓存在相应socket的接收缓冲区内。对于TCP，如果应用进程一直没有读取，接收缓冲区满了之后，发生的动作是：收端通知发端，接收窗口关闭（win=0）。这个便是滑动窗口的实现。保证TCP套接口接收缓冲区不会溢出，从而保证了TCP是可靠传输。因为对方不允许发出超过所通告窗口大小的数据。 这就是TCP的流量控制，如果对方无视窗口大小而发出了超过窗口大小的数据，则接收方TCP将丢弃它。

查看socket发送缓冲区大小，cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem

当接收端向发送端发送零窗口报文段后不久，接收端的接收缓存又有了一些存储空间，于是接收端向发送端发送了Windows size = 2的报文段，然而这个报文段在传输过程中丢失了。发送端一直等待收到接收端发送的非零窗口的通知，而接收端一直等待发送端发送数据，这样就死锁了。

（2）解决方法

TCP为每个连接设有一个持续计时器。只要TCP连接的一方收到对方的零窗口通知，就启动持续计时器，若持续计时器设置的时间到期，就发送一个零窗口探测报文段（仅携带1字节的数据），而对方就在确认这个探测报文段时给出了现在的窗口值。

TCP的Window是一个16bit位字段，它代表的是窗口的字节容量，也就是TCP标准窗口最大为2^16 -1 = 65535个字节（grpc默认值）。
另外在TCP的选项字段中还包括了一个TCP窗口扩大因子，option-kind 为 3 ，option-length为 3 个字节，option-data取值范围 0 -14.窗口扩大因子用来扩大TCP窗口，可把原来16bit的窗口，扩大为31bit，一般在带宽比较大的时候使用，比如光纤传输。