tcp/ip学习笔记--第20章 TCP Bulk data flow

简介

与之前所见的TFTP使用的停止等待的协议不同，TCP使用一种叫做滑动窗口的协议。在停下来等待确认之前可以发送多个报文，这样可以提高发送数据的速率。

正常数据流 normal data flow

简单的例子：发送方发送数据，接收方进行确认。书上讲得挺清楚。

几个知识点：

１.ack every other segment

之前有讲到过，接收方一般会采取延迟确认的策略：接收到数据之后不是立即确认，而是根据计时器延迟0-200ms，如果这个过程中有数据需要发送，确认就会和数据一起发送出去。ack every other segment的策略就是说：接收到第一个报文，开启定时器，如果在定时器溢出之前，又收到了第二个报文，那么这个时候接收方不会继续等待计时器的溢出而直接发送确认。也就是隔一个报文发送一次确认。

2.dynamic of TCP in action

当发送方多次向接收方发送相同的数据时，虽然都能保证所有报文成功发送到接收方，但是监测到报文却不会是一样的。

Fast sender,Slow Receiver 

情况就是：发送方发送的数据会将接收方的缓冲区用完，导致接收方发送ack的时候通告的window size 为0，等接收方处理一些数据之后，会发送更新窗口的报文。

滑动窗口

觉得很有必要上一下这个图，感觉这个图相对还是比较费解。

首先，这个图是以发送者的视角绘制的，这个前提条件一定要清楚，否则会造成理解困难。

书中有这样一句话：recall from chapter 17 that the window size is relative to the acknowledged sequence number。

滑动窗口的大小与确认序列号有什么关系呢：关系就是最大确认序列号所对应的位置就是窗口的最左边的起始处。所以最大确认序列号+窗口大小，就是窗口的右边结束处。

接收方发送的ack确认序列号与窗口大小唯一的确定了窗口的位置。

那么三个描述滑动窗口左右边界移动的术语也就不难理解：

close：窗口左边边界右移。对应的情况：发送的数据被ack确认。注意，这时窗口的右边是否移动是不确定的。有可能保持不动，也有可能右移。

open：窗口右边边界右移。这有可能是确认序列号变大了窗口不变，也有可能是确认序列号不变而窗口变大，也有可能是二者都变大了。无论哪种情况，都一定是接收方从缓冲队列中读取了数据，导致缓冲区有了空余的空间。

shrinks：窗口右边边界左移。感觉唯一的可能就是接收方的缓冲区变小了。host requirement强烈建议不要让这种情况发生，但是又TCP实现一定要能处理这种情况。

窗口大小

一般来说，发送方的发送缓冲区，接收方的接收缓冲区越大，吞吐量就会越高，当然这种提高肯定不是无限的。

PUSH标志

就是告诉TCP实现尽快将数据发送出去，告诉接收方尽快将数据递交给应用程序，不要等待其他数据。

现在的实现一般都没有给程序设置这个标志的接口，认为一个好的TCP实现自己知道应该什么时候设置这个标志。现在的TCP实现一般都遵守这个规则：如果缓冲区没有更多的数据，这设置这个标志。

Slow Start  慢启动

如果TCP一启动就直接向网络中发送大量的数据，可能会让本来就已经拥堵的网络变量更加拥堵。所以，所有的TCP实现都必须支持一个叫做慢启动的算法。

慢启动为TCP发送方增加一个新的窗口：拥塞窗口。当TCP连接建立起来的时候，这个窗口的大小设置为1报文大小。每当收到一个ack确认的时候，窗口就增加一个报文段大小。（拥塞窗口以字节为单位，但是增加的时候通常增加一个报文段大小，之前有讲过的TCP 头部选项：max segment size）。发送方最多只能发送拥塞窗口与通告窗口的较小值的数据。拥塞窗口是发送方自己施加的限制，而通告窗口是接收方施加的限制。

拥塞窗口是指数级增大的：先发送一个报文。收到ack确认之后，窗口大小变为2。然后发送2个报文，收到确认之后报文大小变为4.....

bandWidth-Delay Product 带宽时延乘积

带宽时延乘积的概念很简单，就是在一个RTT时间内，管道上能够承载多少数据。当然的，在单位时间内能够发送越多的数据的管道，这个值会越大。

但是完全没有搞明白作者所说的：

1.在我们的例子中，为了保证最大的吞吐量，需要随时保持发送了8个未被确认的报文。

2.带宽时延积和通告窗口的大小有什么关系。???

后面看了一些解释之后明白了2，以下是个人理解：

为了保证最大的吞吐量，理想的操作就是一直往处发送，同时不断的收到ack确认，窗口一直不断的向前滑动，而不出现需要等待未被确认的数据而被迫停止的情况。发出一个报文到收到其确认，需要的时间表示为RTT。那么：

窗口大小=带宽（bit/s）* RTT =带宽时延积。

Urgent mode 紧急模式

TCP头部中有紧急标志位和紧急指针，在紧急模式的时候工作。

看了书上的内容后，还是没太明白紧急模式的具体应用。

只是讲到rlogin和Tftp都有用到，在后面的章节会讲到。

（后面再具体学习）