TCP的零窗口探测机制

描述：
TCP的流量控制机制通过接收方通告的窗口大小（Window Size）来限制发送方的数据发送量。当接收方缓冲区已满时，其通告的窗口大小可能变为0，此时发送方必须暂停发送数据。但若接收方缓冲区恢复空闲后，如何通知发送方重新开始发送数据？零窗口探测（Zero Window Probing）机制解决了这一问题：当发送方检测到接收方窗口为0时，会定期发送探测报文，询问窗口是否已恢复。

详细过程：

1. 零窗口的触发

   • 接收方因缓冲区不足，在发送给发送方的TCP报文段中将窗口字段设为0。
   • 发送方收到零窗口通告后，立即停止发送数据（除了探测报文），并启动持续计时器（Persist Timer）。

2. 探测报文的发送

   • 持续计时器超时后，发送方会生成一个零窗口探测报文（1字节数据段或空报文段，序列号为下一个待发送数据的起始位置）。
   • 探测报文携带当前序列号，即使接收方窗口仍为0，也不会丢弃该报文（TCP要求必须响应窗口更新）。

3. 接收方的响应

   • 若接收方窗口仍为0，则回复一个窗口更新报文，其中窗口字段依然为0。
   • 若接收方缓冲区已释放空间，则回复的窗口字段更新为非零值，发送方据此恢复数据传输。

4. 探测间隔的调整

   • 若多次探测后窗口仍为0，TCP会采用指数退避策略延长探测间隔（例如每次加倍超时时间），避免过多无效报文占用网络资源。

5. 异常处理

   • 若探测报文丢失，持续计时器会再次超时并重发探测，确保可靠性。
   • 若接收方崩溃或无响应，发送方在重试多次后会断开连接。

关键点：

• 探测报文仅包含1字节数据（或空数据），确保即使窗口为0也能被接收方处理。
• 窗口更新无需确认，若丢失则由后续探测触发重新通知。
• 该机制与拥塞控制独立，仅解决流量控制的“死锁”问题。