34. 传输层TCP协议十大主要特性(4) ——滑动窗口

在之前的TCP中，没有使用滑动窗口，就要等待N次应答时间和N次传播时间，这两个时间加起来才是总的传输时间，这样的效率一定是很低的。也就是之前我们讨论了确认应答策略, 对每一个发送的数据段, 都要给一个ACK确认应答. 收到ACK后再发送下一个数据段. 这样做有一个比较大的缺点, 就是性能较差. 尤其是数据往返的时间较长的时候

滑动窗口是在保证了可靠性的前提下，批量处理，处理时间压缩了，有进一步地提高效率。

如下图所示就是滑动窗口的应答图：

1. 窗口大小指的是无需等待确认应答而可以继续发送数据的最大值. 上图的窗口大小就是4000个字节(四个段)。
2. 发送前四个段的时候, 不需要等待任何ACK, 直接发送。
3. 收到第一个ACK后, 滑动窗口向后移动, 继续发送第五个段的数据; 依次类推; 操作系统内核为了维护这个滑动窗口, 需要开辟 发送缓冲区 来记录当前还有哪些数据没有应答; 只有确认应答过的数据, 才能从缓冲区删掉。

滑动窗口示意图：

窗口大小越大，传输的效率越高，但也不能无限高

所有的传输都有丢包的可能性，这里有两种丢包情况： 情况一：如果ACK丢包了 这种情况不会影响，例如下图，在最后一个ACK中还是返回了下一个是6001，证明滑动窗口会通过收到的下一个ACK的值为基准继续向后滑动

情况二：如果数据报丢包了 如果发送端主机连续三次收到了同样一个 “1001” 这样的应答, 就会将对应的数据 1001 - 2000 重新发送; 这个时候接收端收到了 1001 之后, 再次返回的ACK就是7001了(因为2001 - 7000)接收端其实之前就已经收到了, 被放到了接收端操作系统内核的接收缓冲区中。

这种机制被称为 “高速重发控制”(也叫 “快重传”)