TCP窗口协议

什么是滑动窗口win？

可能以下这张图更容易理解点。横轴代表的是发送端待发送的数据字节，从图中可以看出有8192个字节要进行传输。而图中最显眼的绿色区域，就代表窗口。窗口分为两部分，左边是发送端已经发送数据包出去，但是未收到接收端返回的ack，右边是可以发送的区域，这样是目前我们数据可以用武之地的地方。窗口是从左到右移动的（也只能这么移动），可以看到窗口左边竖条两边的差异，就是有没有收到ack，所以一旦发送方收到接收端返回的ack后，窗口就往右移动，移动的幅度就要依据ack携带的序列，如ack 2048，那么窗口往右移动两格。

通过上述图像化的初步了解，可能你已经有点眉目了，窗口实际上代表的是接收端的最大缓冲区。注意，这里是接收方的缓冲大小，但我们一直以发送端的角度去看待，这就需要接收端在建立tcp连接后，返回win=4096，发送端就知道了窗口大小。
从以下说法中，有两个结论：一，发送方的窗口一般由接收方通告；二，窗口表明发送方现在可以发送的数据量大小，也是接收方的缓存大小。通告这种机制，我们发送数据的速度就被限制了，这也是tcp实现流量控制的一种方式。

MSS

但是注意，图中我们每次发送的数据大小都是1024，这个不是硬规定，而跟win一样，同样是由接收方返回来的，标志是mss，代表每次发送的数据单元大小，可以简单理解为，mss再加上tcp和ip的头部这些，就是MTU了。

不对称的两端

但发送端发送速度很快，而接收方速度很慢时候，通过接收方返回的win大小，发送方动态更新窗口大小（注意窗口不是一次就定死的）。如返回win=0，那么发送方就要停止继续发送数据了，等待再来一条ack信息，携带更大的win大小实现的窗口更新，发送端才能继续发送数据。这就是上述“流量控制”的原理。

标志push

如图，展示了tcp传输中的主要标识，有syn，psh和fin。

图中在传输数据，总共要发送8192个字节的数据，而mss为1024，那么发送端分为8次来发送，过程为4，5，6，7，10，11，12，13。这八次传输中，不是每一次都有psh标识的。psh代表的是写数据后已经发送，意味着不在发送方中缓存久留，到接收方后也理解将数据往上层（应用进程）传输。4567数据跟服务器可能是一些交互数据，这些数据立马就要push，而不是在缓存中推挤后再发送。一般最后一次，也清空缓存了，也一般会有psh，如13。而我们看到都是每4个一组发，这是跟win大小的返回有关。

慢启动与拥塞窗口cwnd

tcp的窗口其实有两个，除了上述的滑动窗口，还有一个成为拥塞窗口。
上图中，我们的win是4096，mss是1024，所以在4567时候连续发送了4个报文段，这个如果在局域网中可能没什么，但是如果在互联网上，两端之间可能存在一些慢的链路和路由，那么在一些中间路由器上，可能就会缓存很多分组了，最严重是将互联网上的路由器缓存占满了。tcp的解决方式是一种称为慢启动的算法（slow start），使用的原理就是拥塞窗口cwnd。

拥塞窗口在初始化大小就是一个报文段大小，由接收方返回，然后每次返回一个ack，就+1，所以在某种情况下，可能的增长轨迹是1，2，4，8，16。。。。指数型增长。发送方会比较拥塞窗口和滑动窗口哪个小，来作为发送数据的上限。上述的指数增长有点疯狂，不过在中间路由分组太多时候回丢弃分组，从而会通知到cwnd开得过大而重新调增，丢弃的分组也通过超时和重传机制再次发送。