＜JavaEE＞ TCP 的通信机制（四） -- 流量控制 和 拥塞控制

目录

TCP的通信机制的核心特性

五、流量控制

1）什么是“流量控制”？

2）如何做到“流量控制”？

3）“流量控制”的作用

六、拥塞控制

1）什么是“拥塞控制”？

2）如何做到“拥塞控制”？

3）“拥塞控制”的作用

4）“流量控制”和“拥塞控制”下的窗口大小如何取值？

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TCP的通信机制的核心特性

TCP的通信机制最核心的特性是可靠传输。
TCP至少通过以下机制来保证传输的可靠性，在保证可靠性的同时也采取一些机制来提升传输效率：
<1> 确认应答	<6> 阻塞控制
<2> 超时重传	<7> 延时应答
<3> 连接管理	<8> 捎带应答
<4> 滑动窗口	<9> 面向字节流
<5> 流量控制	<10> 异常情况处理

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五、流量控制

1）什么是“流量控制”？

接收端处理数据的速度是有限的。接收端接收缓冲区满，发送端发送的后续数据就无法被收到，就会造成丢包。直到接收端处理完数据，并释放接收缓冲区，才能重新接收发送端发来的数据。

这意味着，发送方发送数据的速率，不应该超过接收端处理数据的速率。

TCP支持根据接收端的处理能力来决定发送端的发送速度，这个机制就称为“流量控制”。

2）如何做到“流量控制”？

TCP协议格式中，有“窗口大小”这一属性。“窗口大小”字段越大，则说明网络吞吐量越高。

接收端通过应答报文中的“窗口大小”，将自己的缓冲区剩余大小告知发送端。发送端就可以根据这个应答报文中的“窗口大小”，调整自己的发送速率。

3）“流量控制”的作用

流量控制是作用于通讯双方的，用于在通信过程中调整发送方发送窗口的大小，即调整发送方的发送速率。

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六、拥塞控制

1）什么是“拥塞控制”？

网络通信，除了通信双方，还要经过数量不定的中间节点，这代表会有许多不同的传输路径。

中间节点的数据处理能力也是有限的，如果通过这个节点传输的数据过多，传输路径就可能处于拥堵的状态。

当路径拥堵时，如果发送端一开始就发送大量数据给接收端，数据就会堵在半路。接收端接收不到数据，就不会返回ACK。这就可能导致发送端误判接收端处于异常状态，从而重置或断开连接。

拥塞控制就是用于衡量通信过程中的中间节点的情况，通过“实验”的方式，找到合适的窗口大小。

2）如何做到“拥塞控制”？

主要使用以下几个步骤：

<1> 慢启动：刚开始先发送少量数据，了解网络传输情况。

<2> 快增长：通讯启动后，数据传输量迅速增长，增长速度是指数级别的。

<3> 阈值缓增：通讯速度的增长存在阈值，当达到这个阈值时，增长速度从指数增长变为线性增长。

<4> 拥塞重置：发生网络拥塞后，会先调整阈值。随后传输速度降低到新阈值处，重新开始线性增长。

通过上述过程，在数据传输过程中不断调整窗口大小，逐渐达成动态平衡。

3）“拥塞控制”的作用

拥塞控制是作用于通讯路径的，用于在通信过程中调整发送方发送窗口的大小，即调整发送方的发送速率。

4）“流量控制”和“拥塞控制”下的窗口大小如何取值？

通过了解“流量控制”和“拥塞控制”的作用，可以发现，这两个机制都是在对发送窗口进行调整。

在实际通信中，窗口大小的取值，是“流量控制”和“拥塞控制”中的窗口的较小值。

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