【计算机网络】详解TCP协议(下) 滑动窗口 | 流量控制 | 拥塞控制

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一、滑动窗口

1.窗口

窗口是一段被发送者发送的连续的字节序列

发送多少数据之后进行累计应答，由窗口决定

窗口大小指⽆需等待确认应答，⽽可以继续发送数据的最⼤值

窗⼝的⼤⼩通常由接收⽅的窗⼝⼤⼩来决定。
发送⽅发送的数据⼤⼩不能超过接收⽅的窗⼝⼤⼩，否则接收⽅就⽆法正常接收到数据。

滑动窗口是一个大小可变的窗口，左右两端方向一致的向前滑动

2.发送方的滑动窗口

发送方的滑动窗口主要用于控制发送数据的流量

窗口的大小由接收方决定，接收方通过TCP头部中的窗口大小字段来通知发送方目前还可以接收多少字节的数据

发送方在收到接收方的窗口大小后，会根据窗口大小来控制发送的数据量

• 如果窗口大小为0，则发送方将停止发送数据，直到接收到非0的窗口大小通知

• 如果窗口大小不为0，则发送方可以继续发送数据，但不能超过窗口大小所允许的范围

3.接收方的滑动窗口

接收方的滑动窗口主要用于控制接收数据的流量

窗口的大小由接收方根据自身的处理能力和网络状况来决定，并通过TCP头部中的窗口大小字段来通知发送方

接收方在收到发送方发送的数据后，会将其放入接收缓冲区中，并通过ACK确认号来通知发送方哪些数据已经被成功接收

接收方在发送确认号时，会将窗口大小字段设置为接收缓冲区中还可以接收的数据量，从而控制发送方发送的数据量

• 如果接收缓冲区已满，接收方会将窗口大小设置为0，暂停接收数据
• 直到缓冲区中有足够的空间可以继续接收数据

二、流量控制

让发送⽅根据接收⽅的实际接收能⼒控制发送的数据量

流量控制为端到端的控制

三、拥塞控制

拥塞控制的⽬的是避免发送⽅的数据填满整个⽹络

只要发送⽅没有在规定时间内接收到 ACK 应答报⽂，也就是发⽣了超时重传，就会认为⽹络出现了拥塞

出现拥塞的条件：
对资源需求的总和 > 可用资源

网络中有许多资源同时呈现供应不足—>网络性能变坏—>网络吞吐量将随输入负荷增大而下降

拥塞控制:
防止过多的数据注入到网络中。

1.慢启动

慢启动——指数增长

慢启动的增加的大小是已确认段的数目

达到慢启动⻔限ssthresh，由慢启动转为拥塞避免

2.拥塞避免

到达拥塞避免后，每次加1

发生超时重传后：

将慢启动门限设为超时时的一半，窗口大小重置为1

3.快重传

当发送方连续收到多个重复的确认应答时，它会立即重传对方尚未收到的报文段，而不必等待重传计时器超时

标志：收到 3 个重复的 ACK

快重传和快恢复⼀般同时使⽤

4.快恢复

当发送方连续收到多个重复的确认应答时，它会将慢启动阈值ssthresh减半，然后将拥塞窗口cwnd设置为ssthresh+3倍的报文段大小，然后开始执行拥塞避免算

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