TCP报头里的那个窗口大小到底是指什么

Posted 2021-02-04 swdhywhd

TCP通过滑动窗口的概念来进行流量控制。设想在发送端发送数据的速度很快而接收端接收速度却很慢的情况下，为了保证数据不丢失，显然需要进行流量控制， 协调好通信双方的工作节奏。所谓滑动窗口，可以理解成接收端所能提供的缓冲区大小。TCP利用一个滑动的窗口来告诉发送端对它所发送的数据能提供多大的缓 冲区。由于窗口由16位bit所定义，所以接收端TCP 能最大提供65535个字节的缓冲。由此，可以利用窗口大小和第一个数据的序列号计算出最大可接收的数据序列号。

滑动窗口本质上是描述接受方的TCP数据报缓冲区大小的数据，发送方根据这个数据来计算自己最多能发送多长的数据。如果发送方收到接受方的窗口大小为0的TCP数据报，那么发送方将停止发送数据，等到接受方发送窗口大小不为0的数据报的到来。
关于滑动窗口协议，还有三个术语，分别是：

窗口合拢：当窗口从左边向右边靠近的时候，这种现象发生在数据被发送和确认的时候。  
窗口张开：当窗口的右边沿向右边移动的时候，这种现象发生在接受端处理了数据以后。  
窗口收缩：当窗口的右边沿向左边移动的时候，这种现象不常发生。  
TCP就是用这个窗口，慢慢的从数据的左边移动到右边，把处于窗口范围内的数据发送出去（但不用发送所有，只是处于窗口内的数据可以发送。）。这就是窗口 的意义。窗口的大小是可以通过socket来制定的，4096并不是最理想的窗口大小，而16384则可以使吞吐量大大的增加。

  A—————C—————B  
  如上图，A与B之间建立TCP连接，滑动窗口实现有两个作用：  
   
  由于对称性，只考虑A端发送窗口和B端接收窗口，有如下两个作用  
   
  1。B端来不及处理接收数据（控制不同速率主机间的同步），这时，A通过B端通知的接收窗口而减缓数据的发送。  
  2。B端来得及处理接收数据，但是在A与B之间某处如C，使得AB之间的整体带宽性能较差，此时，A端根据拥塞处理策略（慢启动，加倍递减和缓慢增加）来更新窗口，以决定数据的发送。  

与固定大小的滑窗协议相比，TCP采用可变大小的滑窗协议是为了取得更好的性能。  
   
  TCP是一个广域网协议，而广域网环境下的路由器和主机，各自有着不同的性能和处理能力，在这种情况下，采用固定窗口大小的滑窗协议会引起性能上的损失。TCP规定窗口的大小是由接收方通告的，通过采取慢启动和拥塞避免算法等机制来使带宽和性能取得最佳。

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