TCP滑动窗口Sliding Window

滑动窗口的发送窗口示意图如下，其中由对端通告的窗口窗口大小为6，窗口中和窗口外的数据分别表示为：1-3发送并已经被确认的数据段，4-6发送但尚未被确认的数据段，7-9能够发送尚未发送的数据段，10-…位于窗口外不能够被发送的数据；

 

窗口边沿的移动示意图如下，当接收方确认数据后，这个滑动窗口不时的向右移动。窗口的两个边沿的相对运动增加或者减少了窗口的大小。我们使用三个术语来描述左右边沿的运动：

(1) 称窗口的左边沿向右边沿靠近称为窗口合拢。这种现象发生在数据被发送和确认时；

(2) 当窗口的右边沿向右移动时将允许发送更多的数据，我们称之为窗口张开。这种现象发生在另一端的接收进程读取已经确认的数据并释放了TCP的接收缓存时。

(3) 当右边沿向左移动时，我们称之为窗口收缩。RFC强烈不建议使用这种方式；

 

如果左边沿到达右边沿，则称其为一个零窗口，此时发送方不能发送任何数据；

实例：数据交互和滑动窗口对应变化；

 

关于发送窗口和接收窗口在两台设备之间的交互如下图（图片来自tcpipguide），其中服务器的数据读取速度<客户端的发送速度，因此有零窗口产生；

 

(0) 开始时客户端与服务器的窗口大小都为WND=360；的SND.UNA与SND.NXT均指向窗口的左边沿，服务的RCV.NXT指向接收窗口的左边沿；

(1) 客户端发送140字节数据，其SND.NXT指向下一个发送位置，在SND.UNA与SND.NXT之间的数据为已发送尚未得到服务器确认的140字节；

(2) 服务器收到140字节数据，RCV.NXT下一个接收位置，窗口左侧边沿收缩140字节，数据被读取40字节，窗口右侧边沿张开40字节，实际窗口减少了100字节，于是在在回复ACK中包含窗口大小window=260字节；

(3) 客户端收到服务器的ack，SND.UNA指向未确认位置，即窗口左侧边沿收缩140字节，此时窗口大小为服务器通告的260字节，SND.WND=260；

(4) 客户端发送180字节，SND.NXT指向下一个未发送位置，在SND.UNA与SND.NXT之间的数据为已发送尚未得到服务器确认的180字节；

(5) 服务器收到180字节数据，RCV.NXT下一个接收位置，窗口左侧边沿收缩180字节，窗口减少了180字节，于是在在回复ACK中包含窗口大小window=80字节；

(6) 客户端收到服务器的ack，SND.UNA指向未确认位置，即窗口左侧边沿收缩180字节，此时窗口大小为服务器通告的80字节，SND.WND=80；

(7) 客户端发送80字节，SND.NXT指向下一个未发送位置，在SND.UNA与SND.NXT之间的数据为已发送尚未得到服务器确认的80字节；

(8) 服务器收到80字节数据，RCV.NXT下一个接收位置，窗口左侧边沿收缩80字节，窗口减少了80字节，于是在在回复ACK中包含窗口大小window=0字节；此时接收端产生了0窗口通告；

(9) 客户端收到服务器的ack，SND.UNA指向未确认位置，即窗口左侧边沿收缩80字节，此时窗口大小为服务器通告的0字节，SND.WND=0；窗口为0不再继续发送数据，客户端启动定时器探测0窗口是否恢复；