网络协议 TCP 滑动窗口

本文主要是介绍网络协议 TCP 滑动窗口，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

TCP是一种可靠的数据发送协议，但他的模式也使得大量的资源出现浪费，为了更好的利用硬件多核资源，同时又保证tcp发送的可靠性基础上，出现了滑窗机制，说白了就是将原本发送一条数据然后就等待对方确认，改为发送多条再等待确认。

1.滑动窗口机制的理解

滑动窗口机制中“窗口”是指发送端和接收端的缓存空间大小，“滑动”的意思就是指缓存空间中存放的未处理帧数是变化，发送端在收到确认帧后会删除原本保存在缓存中的待重发帧，而接收端向网络层提交一个帧后也会删除原本保存在缓存中的帧，至于缓存空间大小，缓存越大成本越高，当然这里的窗口大小分为：物理窗口大小和可用窗口大小，对于主机而言，物理窗口大小是固定的，要视主机所配置的缓存大小而定;而可用窗口的大小是变化的,他是在物理窗口的基础上变化的，一端会根据另一端的“接收窗口”大小调整本端的“发送窗口“大小。

2.滑动窗口的实现原理

滑动窗口大多是用来做流量控制的，比如说我现在有10包数据，编号分别是0 ，101,201,301,401,501,601,701,801,901.每包数据大小都为100，在发送的时候我们不可能一次性把所有数据都发送出去，假设我们的窗口大小为300（事实上窗口比这个要大的多），那么就是0,101,201，发送出去，接收端收到第一包数据就会返回确认数据，并且会返回了接收端窗口大小，如果先接收到0，那么接收端返回的窗口大小就是300，发送端收到编号为0的确认数据后，从窗口缓存中删除0的数据，同时将窗口向右移动，但是此时还有101和201 没有收到确认数据，所以窗口只能向右移动一位，即发送301，此时虽然接收端告诉发送端可以发送300大小数据，但是发送端本身还有两包数据即200缓存，所以只能再发送一包数据。
红色虚线框代表发送端已经发送出去的数据，蓝色虚线框内代表收到编号0确认码101后，向右移动后的窗口，这时发送了数据301这包数据。绿色线框内代表还未发送的数据。
相对应的，在接收端也会有这样的类似。接收端会将收到的连续序号的数据提交到应用层，并且清理当前接收到的数据，将窗口释放出来，不连续的则会缓存。

2.1 为啥用滑窗

为啥设计这个样子，这是由tcp的基本特性决定的，我们都知道tcp是保证有序的接收数据的，但是每次发送一包数据就等待接收端返回确认，这明显效率低下，浪费资源，但是又不能毫无估计的，将所有数据都发送出去，这样就无法保证有序，并且可能会造成网络拥堵，所以才有了滑窗机制，在保证数据效率的同时，也保证了网络效率。

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