滑动窗口协议如何实现流量控制

一、关于滑动窗口

1、什么是滑动窗口

滑动窗口是类似于窗口一样的东西，用来告诉发送端一次可以发送数据的大小。即窗口标记了接收端缓存区的大小；

2、滑动窗口出现的原因

（1）对每一个发送的数据段，都要给一个ACK确认应答，收到ACK后发送下一个数据段。这样做大大降低了传递效率。

（2）使用滑动窗口，可以一次发送多条数据，提高性能。

3、滑动窗口的一些知识点

（1）接收端将自己缓冲区大小放进TCP头部的“窗口大小”字段，通过ACK告知发送端；

（2）窗口大小是指无需等待确认应答而可以一次连续发送数据的最大值；

（3）操作系统内核为了维护滑动窗口，需开辟发送缓冲区，来记录哪些数据还没有被应答，只有确认应答后才从缓冲区删除；

（4）接收端发现自己缓存区快满了，将窗口大小设置更小发送给发送端，发送端收到后就会减慢发送速度；

（5）接收端发现自己缓冲区满了，将窗口大小设置为0，此时发送端停止发送数据，而是定期发送一个窗口探测数据段，让接收端告诉它的窗口大小；

二、关于流量控制

1、什么是流量控制

流量控制的目标是接收端，防止发送方发的太快，耗尽接收方资源，使接收方来不及处理；

流量控制的机制是丢包。

2、通过滑动窗口实现流量控制

通过设置滑动窗口大小，用ACK告知发送端自己缓存区还有多大，让发送端以合适的速度发送数据

三、关于拥塞控制

1、什么是拥塞控制

防止发送方发的太快，使网络来不及处理，导致网络拥塞。

2、拥塞控制出现的原因

流量控制虽然可以高效的传递大量数据，但是如果刚开始阶段就发送大量数据，可能导致网络拥塞

3、拥塞控制实现的机制

（1）慢启动

（2）加法增加：执行拥塞控制算法后，在收到对报文的确认后，就把拥塞窗口cwnd增加一个MSS大小，使拥塞窗口缓慢增大，防止网络过早出现拥塞；

（3）乘法减少：出现一次超时（网络拥塞）就把慢开始门限值ssthresh设置为当前拥塞窗口值的0.5倍。

4、发送端如何判断网络出现拥塞（丢包）

（1）定时器超时（没有在规定时间内收到某个发出去的包ACK）

（2）收到三个重复的ACK