手机网站推荐,株洲网红餐厅,织梦网站发稿说明,啥是深圳网站建设4.滑动窗口(效率机制)
上篇博客讲到的确认应答/超时重传/连接管理都是安全机制#xff0c;但也会降低传输效率。滑动窗口就是在保证可靠传输的基础上#xff0c;尽可能地提高传输效率。 根据确认应答机制#xff0c;客户端每发送一个请求都需要收到服务器的确认应答报文后才…4.滑动窗口(效率机制)
上篇博客讲到的确认应答/超时重传/连接管理都是安全机制但也会降低传输效率。滑动窗口就是在保证可靠传输的基础上尽可能地提高传输效率。 根据确认应答机制客户端每发送一个请求都需要收到服务器的确认应答报文后才会传输发送下一条请求。
4.1原理介绍
既然这样一发一收的方式性能较低那么我们一次发送多条数据就可以大大的提高性能(其实是将多 个段的等待时间重叠在一起了) 窗口大小无需等待确认应答还可以继续发送请求的最大值例如上图可以连续发送4个请求而不需要ACK那么窗口大小就是4 发送缓冲区既然是一次性发送多个请求那么操作系统会维护一个发送缓冲区来统计哪些数据没有被应答
4.2丢包处理
问题1如果ACK丢包了怎么办
答案ACK丢包问题不大。例如服务器返回了ACK(4001)表示前4000序列号的数据已经被接收即使ACK(1001,2001,3001)都丢包也没啥影响。ACK全部丢失的情况几乎不会发生因为正常情况下丢包本身就是小概率时间更何况全部丢包。 问题2如果数据(2001~4000)已经被接收而数据(1 ~ 1000)一直没有到达此时窗口会向后滑动吗
答案不会。此时服务器会重复发送ACK(1001)来向客户端索要数据当ACK(1001)的返回次数超过一定阈值时客户端会认为数据(1~1000)不是卡在半路而是丢包了客户端会重新发送数据。 这叫做快速重传机制
5.流量控制拥塞控制(安全机制)
5.1流量控制
接收方处理数据的速度是有限的。如果发送方发的太快导致接收方的缓冲区被打满这个时候如果发送方继续发送就会造成丢包继而引起丢包重传等等一系列连锁反应 因此TCP支持根据接收方的处理能力来决定发送方的发送速度。例如接收方数据缓冲区的大小还剩3000字节那么接收方会将ACK中的窗口部分设置为3000告诉发送方你应该将滑动窗口的大小设置为3000 这就叫做流量控制机制
5.2拥塞控制
网络上有很多的计算机可能当前的网络状态就已经比较拥堵。在不清楚当前网络状态下贸然发送大量的数据是很有可能引起雪上加霜的。 TCP引入慢启动机制先发少量的数据探探路摸清当前的网络拥堵状态再决定按照多大的速度传输数据
流量控制拥塞控制区别以及谁来决定窗口大小
流量控制是根据接收方的实际情况来反馈窗口大小而拥塞控制是根据网络的拥塞情况来反馈窗口大小。取两种机制的最小值作为滑动窗口的大小
6.延时应答(效率机制)
如果接受方收到请求后就立刻返回ACK此时接受发的数据缓冲区的剩余空间可能比较小那么ACK的窗口大小就比较小。我们不妨让ACK稍作等待再返回这时候接受方已经处理掉部分数据了缓冲区的剩余空间就大一些ACK返回的窗口大小就可以大一些。这样做是为了让发送方可以一次性发送更多的数据提高传输效率。 至于具体ACK延时多久才返回每个操作系统设置的阈值不同。
7.捎带应答
在延时应答的基础上ACK可以携带接受方的响应数据一起返回 这样的好处是减少纯ACK的返回次数 当然如果这段时间内实在没有可以携带的数据ACK也不可能一直等到有数据才返回而是独自返回
8.粘包问题
这不是TCP协议独有的问题而是所有面向字节流的协议都会有的问题。 假设发送方的滑动窗口大小是10000字节虽然发送方是1000字节为单位进行发送但这些数据到达接受方的数据缓冲区后仍然会揉在一起。这时候就需要区分出多少个字节是一个完整的应用层数据包。 那么如何避免粘包问题呢归根结底就是一句话明确两个包之间的边界 1.对于定长的数据包每次按照固定长度读取即可 2.对于变长的数据包可以在包头的位置约定一个包总长度的字段从而就知道了包的结束位置 3.对于变长的数据包还可以引入特殊符号作为分界线(可以参考我的TCP服务器代码Java EE(13)——网络编程——UDP/TCP回显服务器)
9.异常情况处理
9.1进程崩溃
会进行正常的四次挥手没啥问题
9.2主动关机
关机之前系统会强杀进程此时也会触发四次挥手但四次挥手未必能执行完毕 (1)四次挥手执行完毕没啥问题 (2)四次挥手没执行完毕 服务器收到FIN后会返回ACK然后再返回FIN只不过这个FIN将不会得到客户端的回应。那么服务器就会重传FIN重传一定次数后依然没有结果服务器会单方面结束连接
9.3瞬间断电
(1)接收方断电 发送方发现没有ACK了。就会进行超时重传依然没有ACK的话就会进行复位连接 复位连接的意思是发送方和接收方的所有数据全部重置(不会再次进行三次挥手) 复位连接依然没有结果就会单方面结束连接 (2)发送方断电 接收方本来就在等待发送方发送数据但迟迟没有数据发送过来接收方就会发送一个心跳包(心跳包是周期性发送的没有实际数据的包)来询问发送方的状态如果判定对方没有心跳就会进行复位连接然后单方面断开连接
9.4网络断开
断电是一方存在一方不存在 网络断开是两方都存在那么发送方会经历上述发送方断电的过程接收方会经历接收方断电的过程
