linux TCP滑动窗口 四次挥手

合集 - 网络编程(16)

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TCP滑动窗口

　　滑动窗口（Sliding window）是一种流量控制技术。早期的网络通信中，通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。由于大家不知道网络拥塞状况，同时发送数据，导致中间节点阻塞掉包，谁也发不了数据，所以就有了滑动窗口机制来解决此问题。滑动窗口协议是用来改善吞吐量的一种技术，即容许发送方在接收任何应答之前传送附加的包。接收方告诉发送方在某一时刻能送多少包（称窗口尺寸）。

　　TCP中采用滑动窗口来进行传输控制，滑动窗口的大小意味着接收方还有多大的缓冲区可以用于接收数据。发送方可以通过滑动窗口的大小来确定应该发送多少字节的数据。当滑动窗口为 0 时，发送方一般不能再发送数据报。

　　滑动窗口是 TCP 中实现诸如  ACK确认、流量控制、拥塞控制的承载结构。

窗口理解为缓冲区的大小

　　滑动窗口的大小会随着发送数据和接收数据而变化

　　通信双方都有发送数据缓冲区和接收数据的缓冲区

　　服务器：

　　　　发送缓冲区（发送缓冲区的窗口）

　　　　接收缓冲区（接收缓冲区的窗口）

　　客户端：

　　　　发送缓冲区（发送缓冲区的窗口）

　　　　接收缓冲区（接收缓冲区的窗口）

发送方的缓冲区：

　　白色格子：空闲的空间

　　灰色格子：数据已经被发送出去，但是还没有被接收（没有收到ACK确认回应）

　　粉色格子：还未发送出去的数据

接收方的缓冲区：接收方回信息给发送方的时候（会发送自身还有多大空闲空间）

　　白色格子：空闲的空间

　　粉色格子：已经接收到的数据

第一次握手不能携带通信的数据，第一次握手仅是建立连接，第二次也不能携带数据，第三次握手可以携带一些数据

sender：SYN连接请求，序号0，数据0，滑动窗口大小4096，一条数据最大1460

receiver：SYN连接请求，序号8000，数据0，ACK确认，滑动窗口大小6144，数据最大1024

sender：ACK 8001（8000+1）确认，目前滑动窗口大小4096

# mss: Maximum Segment Size(一条数据的最大的数据量)
# win: 滑动窗口 (TCP16位窗口大小)
1. 客户端向服务器发起连接，客户端的滑动窗口是4096，一次发送的最大数据量是1460
2. 服务器接收连接情况，告诉客户端服务器的窗口大小是6144(6K)，一次发送的最大数据量是1024
3. 第三次握手
4. 4-9 客户端连续给服务器发送了6k的数据，每次发送1k
5. 第10次，服务器告诉客户端：发送的6k数据以及接收到，存储在缓冲区中，缓冲区数据已经处理了2k,窗口大小是2k
6. 第11次，服务器告诉客户端：发送的6k数据以及接收到，存储在缓冲区中，缓冲区数据已经处理了4k,窗口大小是4k
7. 第12次，客户端给服务器发送了1k的数据
8. 第13次，客户端主动请求和服务器断开连接，并且给服务器发送了1k的数据
9. 第14次，服务器回复ACK 8194(7169 + 1024 + FIN(1)),  a:同意断开连接的请求  b:告诉客户端已经接受到方才发的2k的数据  c:滑动窗口2k
10.第15、16次，通知客户端滑动窗口的大小
11.第17次，第三次挥手，服务器端给客户端发送FIN,请求断开连接
12.第18次，第四次挥手，客户端同意了服务器端的断开请求

TCP四次挥手：

四次挥手发生在断开连接的时候，在程序中当调用了 close() 会使用TCP协议进行四次挥手。

客户端和服务器端都可以主动发起断开连接，谁先调用 close() 谁就是发起方

因为在TCP连接的时候，采用三次握手建立的连接是双向的，在断开的时候也需要双向断开。