tcp 接收窗口自动调节

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1、TCP接收窗口自动调节JosephDavies现在开始介绍我们的第一个主题-TCP接收窗口。TCP连接的吞吐量可以通过发送和接收应用程序、发送和接收TCP的实现以及TCP对等方之间的传输路径来限制。在本专栏中，我将介绍TCP接收窗口及其对TCP吞吐量的影响、TCP窗口缩放的使用以及WindowsVista™中的“接收窗口自动调节”新功能（可优化TCP接收数据吞吐量）。TCP接收窗口TCP连接具有许多重要的特点。首先，它们是两个应用层协议之间的逻辑点对点通信。TCP不提供一对多的传递服务，它仅提供一对一的传递服务。其

2、次，TCP连接是面向连接的。在数据可以传输之前，两个应用层过程必须通过TCP连接建立过程正式协商一个TCP连接。同样，TCP连接在通过TCP连接终止过程协商之后正式关闭。再次，在TCP连接中发送的可靠数据按顺序排列，且期望得到接收端的肯定确认。如果没有接收到肯定确认，则重传这个段。接收端一端会放弃重复的段，并按照正确顺序排列到达时失序的段。最后，TCP连接是全双工的。对于每个TCP对等方，TCP连接都由两个逻辑管道组成：一个传出管道和一个传入管道。TCP报头包含传出数据的序列号和传入数据的确认(ACK)。此外，TC

3、P将通过传入和传出逻辑管道发送的数据视为连续的字节流。每个TCP报头中的序列号和确认号都根据字节边界定义。TCP并不会考虑字节流中的记录或消息边界。应用层协议必须正确地分析传入的字节流。为了限制任一时刻可发送的数据量，并为接收端提供流量控制，TCP对等方使用窗口实现这些目的。该窗口是接收端允许发送端发送的字节流的数据范围。发送端只能发送位于窗口内的字节流中的字节。该窗口随着发送端的出站字节流和接收端的入站字节流而滑动。对于给定的逻辑管道（全双工TCP连接的一个方向），发送端维护一个发送窗口，接收端维护一个接收窗口。

4、当传输中没有数据或ACK段时，逻辑管道的发送和接收窗口相互匹配。换句话说，发送端允许发送的出站字节流中的数据范围与接收端能够接收的入站字节流中的数据范围相匹配。图1说明了这种发送和接收关系。图1 匹配发送和接收窗口 (单击该图像获得较大视图)为了表示接收窗口的大小，TCP报头包含了一个16位的“窗口”字段。当接收端收到数据时，它把ACK发送回发送端以表明成功接收到这些字节。在每个ACK中，“窗口”字段表示接收窗口中剩余的字节数。当应用程序发送、确认和检索数据后，发送窗口和接收窗口都会滑动到右侧。接收窗口是用于控制可

5、从发送端传送给接收端的未确认数据数量的窗口。由于接收窗口中可能会有应用程序未检索到的数据以及已接收但尚未确认的数据，因此TCP接收窗口具有一些其他的结构，如图2所示。图2 TCP接收窗口中的数据类型 (单击该图像获得较大视图)请注意最大接收窗口和当前接收窗口的区别。最大接收窗口的大小是固定的。当前接收窗口的大小是可变的，并对应于接收端允许发送端发送的剩余数据量。当前接收窗口大小是发送回发送端的ACK中通告的“窗口”字段值，等于最大接收窗口大小与已接收和确认但尚未被应用程序检索的数据量之间的差值。TCP接收窗口和TC

6、P吞吐量为了优化TCP吞吐量（假设为合理的无差错传输路径），发送端应该发送足够的数据包以填满发送端和接收端之间的逻辑管道。逻辑管道的容量可由以下公式计算：复制代码Capacityinbits=pathbandwidthinbitspersecond*round-triptime(RTT)inseconds容量称为带宽延迟乘积(BDP)。管道可以用粗（高带宽）和细（低带宽）或者长（高RTT）和短（低RTT）来表示。粗而长的管道的BDP最高。使用高BDP传输路径的示例包括卫星链接或带有洲际光缆链接的企业广域网(WAN)

7、。增强高BDP传输的发送端性能新的“接收窗口自动调节”功能增强了通过高BDP链接接收数据的性能，但是发送端的性能如何呢？避免发送TCP对等方拥塞整个网络的现有算法被称为“慢启动”和“拥塞避免”。在连接最初发送数据和还原丢失段时，这些算法可以增大发送窗口，即发送端可以发送的段数量。对于每个接收到的确认段（WindowsXP和WindowsServer2003中的TCP）或每个已经确认的段（WindowsVista和WindowsServer“Longhorn”中的TCP），“慢启动”算法会以一个完整的TCP段增大发送

8、窗口。对于每个已经确认的完整窗口的数据，“拥塞避免”算法以一个完整的TCP段增大发送窗口。这些算法很好地适应较小的BDP和较小的接收窗口大小。然而，当面对一个具有较大接收窗口大小和较大BDP的连接时，例如在位于高速WAN链接（往返时间为100毫秒）上的两个服务器之间复制数据，利用这些算法增大发送窗口的速度就不足以充分利用连接带宽。为了在上述情形下更好地利用T