拥塞控制 你还在为 TCP 重传、滑动窗口、流量控制、拥塞控制发愁吗?看完图解就不愁了( 三 )

拥塞控制 你还在为 TCP 重传、滑动窗口、流量控制、拥塞控制发愁吗?看完图解就不愁了


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网络延时数据包 被网络延迟了,导致「发送方」没有收到 Ack 1500 的确认报文。而后面报文到达的三个相同的 ACK 确认报文,就触发了快速重传机制,但是在重传后,被延迟的数据包又到了「接收方」;所以「接收方」回了一个 SACK=1000~1500,因为 ACK 已经到了 3000,所以这个 SACK 是 D-SACK,表示收到了重复的包。这样发送方就知道快速重传触发的原因不是发出去的包丢了,也不是因为回应的 ACK 包丢了,而是因为网络延迟了。可见,D-SACK 有这么几个好处:可以让「发送方」知道,是发出去的包丢了,还是接收方回应的 ACK 包丢了;可以知道是不是「发送方」的数据包被网络延迟了;可以知道网络中是不是把「发送方」的数据包给复制了;在 Linux 下可以通过 net.ipv4.tcp_dsack 参数开启/关闭这个功能。滑动窗口引入窗口概念的原因
我们都知道 TCP 是每发送一个数据,都要进行一次确认应答。当上一个数据包收到了应答了, 再发送下一个。这个模式就有点像我和你面对面聊天,你一句我一句。但这种方式的缺点是效率比较低的。如果你说完一句话,我在处理其他事情,没有及时回复你,那你不是要干等着我做完其他事情后,我回复你,你才能说下一句话,很显然这不现实。

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按数据包进行确认应答所以,这样的传输方式有一个缺点:数据包的往返时间越长,通信的效率就越低。为解决这个问题,TCP 引入了窗口这个概念。即使在往返时间较长的情况下,它也不会降低网络通信的效率。那么有了窗口,就可以指定窗口大小,窗口大小就是指无需等待确认应答,而可以继续发送数据的最大值。窗口的实现实际上是操作系统开辟的一个缓存空间,发送方主机在等到确认应答返回之前,必须在缓冲区中保留已发送的数据。如果按期收到确认应答,此时数据就可以从缓存区清除。假设窗口大小为 3 个 TCP 段,那么发送方就可以「连续发送」 3 个 TCP 段,并且中途若有 ACK 丢失,可以通过「下一个确认应答进行确认」。如下图:

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用滑动窗口方式并行处理图中的 ACK 600 确认应答报文丢失,也没关系,因为可以通话下一个确认应答进行确认,只要发送方收到了 ACK 700 确认应答,就意味着 700 之前的所有数据「接收方」都收到了。这个模式就叫累计确认或者累计应答。窗口大小由哪一方决定?
TCP 头里有一个字段叫 Window,也就是窗口大小。这个字段是接收端告诉发送端自己还有多少缓冲区可以接收数据。于是发送端就可以根据这个接收端的处理能力来发送数据,而不会导致接收端处理不过来。所以,通常窗口的大小是由接收方的决定的。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。发送方的滑动窗口
我们先来看看发送方的窗口,下图就是发送方缓存的数据,根据处理的情况分成四个部分,其中深蓝色方框是发送窗口,紫色方框是可用窗口:

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#1 是已发送并收到 ACK确认的数据:1~31 字节#2 是已发送但未收到 ACK确认的数据:32~45 字节#3 是未发送但总大小在接收方处理范围内:46~51字节#4 是未发送但总大小超过接收方处理范围:52字节以后在下图,当发送方把数据「全部」都一下发送出去后,可用窗口的大小就为 0 了,表明可用窗口耗尽,在没收到 ACK 确认之前是无法继续发送数据了。

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