TCP的滑动窗口机制 描述 ： TCP的滑动窗口机制是TCP实现流量控制与可靠传输的核心技术之一。它通过动态调整发送窗口的大小，协调发送方与接收方的数据处理能力，避免因速率不匹配导致的数据丢失或网络拥塞。滑动窗口机制不仅确保了数据的有序传输，还提升了信道利用率，允许发送方在未收到确认的情况下连续发送多个数据段。 知识点详解 ： 1. 基本概念 窗口定义 ：滑动窗口是发送方和接收方各自维护的一个数据范围，表示当前允许发送或接收的数据序列号区间。窗口大小由接收方的剩余缓冲区容量决定。 核心作用 ： 流量控制 ：接收方通过通告窗口大小（ rwnd ）限制发送方的数据注入速率。 可靠传输 ：结合超时重传和选择性确认（SACK），确保数据有序到达。 窗口结构 ： 发送窗口分为四部分：已发送已确认、已发送未确认、未发送可发送、未发送不可发送。 接收窗口分为三部分：已确认并交付、未接收可接收、未接收不可接收。 2. 窗口的滑动过程 假设初始时发送窗口大小为4（单位：数据包），序列号范围0~3： 步骤1 ：发送方连续发送序列号0~3的数据包，窗口内数据均为“已发送未确认”。 步骤2 ：接收方正确收到0号包，返回ACK=1（确认0号包，期望接收1号包），但ACK可能延迟到达。 步骤3 ：发送方收到ACK=1后，窗口向右滑动1格，新的窗口范围变为1~4，此时可发送4号包（若窗口仍有空间）。 关键点 ：窗口滑动取决于 已发送数据中最小的未确认序列号 （即窗口左边界），而非单个ACK。 3. 流量控制实现 接收方在每次发送ACK时，通过TCP首部的“窗口大小”字段通告当前可用缓冲区空间（ rwnd ）。 零窗口问题 ：若接收方缓冲区满，会通告 rwnd=0 ，发送方暂停发送。为避免死锁，发送方会启动 持续计时器 ，定期探测窗口是否恢复。 糊涂窗口综合征 ：当接收方每次仅腾出少量空间时，通告小窗口会导致低效传输。解决方案： 接收方策略：缓冲区空间达到一定阈值（如MSS或缓冲区1/2）才通告窗口。 发送方策略（Nagle算法）：累积小数据包，凑满一个MSS或收到之前数据的ACK后再发送。 4. 与拥塞控制的区别 滑动窗口 ：基于接收方能力（端到端流量控制）。 拥塞窗口 ：基于网络状况（全局性调控），通过慢启动、拥塞避免等算法动态调整发送速率。 实际发送窗口取两者最小值： W = min(rwnd, cwnd) 。 5. 典型场景示例 假设初始窗口大小 rwnd=6 ，数据包序列号1~10： 发送方连续发送包1~6，窗口内充满未确认数据。 接收方确认包1、2，同时通告新窗口 rwnd=4 （因缓冲区减少）。 发送方收到ACK后滑动窗口至序列号3，但实际可发送数据量受新窗口限制，仅能发送包7~8（因窗口大小已变为4，且3~6未确认）。 若ACK丢失，通过累计确认机制（如收到ACK=5表示5之前所有包已确认）保证窗口正常滑动。 总结 ： 滑动窗口机制通过动态调整发送速率，平衡了发送方与接收方的处理能力，同时通过序列号排序和重传机制保障可靠性。理解窗口滑动规则、流量控制策略及其与拥塞控制的协同，是掌握TCP核心设计的关键。