2011考研計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)備考之傳輸層[2]_跨考網(wǎng)

?TCP采用“帶重傳的肯定確認(rèn)”技術(shù)來實現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃?。簡單的“帶重傳的肯定確認(rèn)”是指與發(fā)送方通信的接收者，每接收一次數(shù)據(jù)，就送回一個確認(rèn)報文，發(fā)送者對每個發(fā)出去的報留一份記錄，等到收到確認(rèn)之后再發(fā)出下一報文分組。發(fā)送者發(fā)出一個報文分組時，啟動一個計時器，若計時器計數(shù)完畢，確認(rèn)還未到達(dá)，則發(fā)送者重新送該報文分組。
　　
　　簡單的確認(rèn)重傳嚴(yán)重浪費帶寬，TCP還采用一種稱之為“滑動窗口”的流量控制機(jī)制來提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，窗口的范圍決定了發(fā)送方發(fā)送的但未被接收方確認(rèn)的數(shù)據(jù)報的數(shù)量。每當(dāng)接收方正確收到一則報文時，窗口便向前滑動，這種機(jī)制使網(wǎng)絡(luò)中未被確認(rèn)的數(shù)據(jù)報數(shù)量增加，提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
　　
　　TCP通信建立在面向連接的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了一種“虛電路”的概念。雙方通信之前，先建立一條連接，然后雙方就可以在其上發(fā)送數(shù)據(jù)流。這種數(shù)據(jù)交換方式能提高效率，但事先建立連接和事后拆除連接需要開銷。TCP連接的建立采用三次握手的過程，整個過程由發(fā)送方請求連接、接收方再發(fā)送一則關(guān)于確認(rèn)的確認(rèn)三個過程組成。
　　
　　TCP的擁塞控制和流量控制是一個比較復(fù)雜的問題，它包括發(fā)送端發(fā)送報文的大小和報文的時機(jī)，接收端發(fā)送確認(rèn)和窗口大小的策略。同時還要兼顧不同網(wǎng)絡(luò)的具體情況，算法要具有一定的自適應(yīng)性，在保證可靠傳輸?shù)耐瑫r，盡量提高傳輸效率。
　　
　　這里主要對目前公認(rèn)的比較行之有效的一些擁塞控制和流量控制算法進(jìn)行介紹和驗證。主要有：TCP的滑動窗口機(jī)制、TCP的糊涂窗口綜合癥和Nagle算法分析、網(wǎng)絡(luò)擁塞的處理、TCP的超時與重傳、TCP的窗口探查技術(shù)、TCP的快重傳和快恢復(fù)。
　　
　　TCP的滑動窗口機(jī)制
　　
　　為了提高報文段的傳輸速率，TCP采用大小可變的滑動窗口進(jìn)行流量控制。窗口大小的單位是字節(jié)。發(fā)送窗口在連接建立時由雙方商定，但在通信過程中，接收端可根據(jù)自己的接收緩存的大小，隨時動態(tài)地調(diào)整發(fā)送端的發(fā)送窗口的上限值。這就是接收端窗口rwnd（receiverwindow），這個值被放在接收端發(fā)送的TCP報文段首部的窗口字段中。
　　
　　同時，發(fā)送端根據(jù)其對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)擁塞程度的估計而確定的窗口值，叫做擁塞窗口cwnd（congestionwindow）。其大小與網(wǎng)絡(luò)的帶寬和時延密切相關(guān)。
　　
　　發(fā)送端設(shè)置的當(dāng)前能夠發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小叫做發(fā)送窗口，發(fā)送窗口的上限值由下面公式確定：
　　
　　發(fā)送窗口的上限值＝Min[cwnd,rwnd]
　　
　　rwnd由接收端根據(jù)其接收緩存確定，發(fā)送端確定cwnd比較復(fù)雜，詳細(xì)情況在慢啟動和擁塞避免一節(jié)中敘述。