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[网络协议]tcp/ip定时器与滑动窗口原理


导语

与 udp 相比,tcp 三次握手和完整的收发机制搭建了基础的通信过程,在此基础上提高传输效率和顺序。

滑动窗口高效传输

tcp协议格式

发送 tcp 包时,每个包自带 seq、ack。
seqnum:代表对方发送数据的索引号
acknum: 代表对方收到的我方数据的索引号。
为了保证顺序,可以发一个对端回复一个 ack,但为了高效传输就得集中发送,延时等待 ack 。集中发送需考虑到两个问题:对端还能承受多少?网络上还能承受多少?

  1. 网络这个客观条件受带宽、网速等影响,可以发送一定数量的包判断有没有超时(RTT)来衡量。
    RTT 计算公示:rtt (new)= 0.9 * rtt (old) + 0.1 * rtt (new)
    具体发送多少包是一个逐步试探的过程(慢启动、拥塞控制)。因此网络承受能力也会有一个实时变化值。
  2. 对端承受量:对端有可能没有及时读取数据导致其接收缓冲区变满,承受能力下降,当完全满时,我方再次 send()返回 -1。
    根据这两个值取最小值决定我方的 windowsize 大小。比如网络较差可承受 1000 bytes,对端可承受 4000 bytes,那么滑档窗口大小调整为 1000 bytes。

定时器保证顺序

tcp 包含4种定时器:重传定时器,坚持定时器,time_wait定时器,keeplive定时器。
tcp 如何保证顺序:延迟确认 ack : seq + 超时重传定时器: server每收到一个包就启动一个定时器200ms,收到下一个seq包时刷新定时器,超时之后开始检测包的seq,如果不对,之后的全部重传。
缺点:

  1. ack确认整个顺序周期太长 ,udp直接收到一个包就确认 ,实时性更强,可以快速确认。
  2. 重传的比例有点大, 后面全部重传。
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加:2022-10-17 13:08:02  更:2022-10-17 13:11:16 
 
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