运输层6——TCP流量控制

为什么有流量控制?

因为发送方发送的数据太多太快,接收方来不及接收,从而导致数据丢失

因此,流量控制就是:不要让发送方发的太快,让接收方来得及接收

目录

1、滑动窗口实现流量控制

2、死锁问题

3、TCP传输效率

1)Nagle算法

2)糊涂窗口综合征


1、滑动窗口实现流量控制

下面我们以一个图为例,其中:

rwnd表示:B的接收窗口

seq表示:发送数据的开始位置

ACK表示:确认位为1

ack表示:确认字段的值,表示期望收到的值

如图:

要了解上图中所有的交互过程

将整个过程推一遍

注意一个细节,对于该过程:


A的实际发送窗口是301-500,大小为200

因为在B的确认报文没有到达A之前,

A的201-300已经发送了,只是没有收到确认而已

但是,在RTO前是不会重传201-300的

2、死锁问题

B的接收窗口为0

于是B发送给A的确定报文的rwnd=0;即不允许A发数据

此时A只能暂停发送,直到B有新的可用窗口

发送新的确定报文,携带新的窗口值给A,A才能重传

可是,如果该确定报文丢失

就导致:

A在等B的允许

B在等A的发送

谁也不吱声,没完没了,就这么干瞪着

陷入死循环

这就是死锁

如何解决?

增加一个持续计时器,类似于重传计时器的机制

方法:

接收方一旦接收到一个零窗口通知,即启动持续计时器

时间到,就发送一个零窗口探测报

该零窗口探测报的特点是:仅携带1个字节的数据

注意TCP首部20+IP首部20+1字节数据

因此,在TCP层传输是21字节,在IP层是41字节

而,一旦对方收到该探测报

立马回应,给出当前的窗口值

如果窗口依旧为0,则发送方重新设置持续计时器

否则,窗口值不为0,则打破死锁。

3、TCP传输效率

TCP报文什么时候发送?

有三种方法:

第一,TCP设置一个变量,等于最大报文段长度MSS。数据达到该值,发送

第二,应用层指定发送某个数据段,如推送操作,尽快发送

第三,设置计时器,达到时间,发送(数据小于MSS)

但是还需要注意一个问题:数据不能太小,否则传输效率太低

1)Nagle算法

发送进程将数据逐个字节发送给TCP缓存

怎么办?

1、发送方先发送数据的第一个字节

2、等待接收方的确认

3、一旦收到接收方的确认,立即发送所有缓存数据

4、继续对随后数据进行缓存

5、之后的发送,只有收到前一个确定报文才可以发送下一个报文

同时,Nagle规定:发送方缓存的数据一旦达到发送窗口的一半 或 报文段的最大长度,立即发送

2)糊涂窗口综合征

接收方B缓存满了,但是该死的接受应用进程只读取一个字节的数据

于是,接收方B向发送A发送确认报文,窗口值为1

于是A就像B发送1字节的数据

如此反复,没完没了

可是每一次只发送一个字节,效率极其低下

怎么办?

1、接收方的可用窗口不要太小,积累到接收一半 / 能够收纳一整个最长报文段再通知发送方

2、发送方也不要太着急,同样积累到发送窗口一半 / 足够大的报文段再发

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