《网络协议》TCP 的成块数据流

在前面的文章中《TCP 的交互数据流》我们可以知道，TCP 的成块数据流是在要求传输效率较高的情况下使用，例如 FTP。对于这些要求传输 TCP 最长报文段的应用，TCP 协议采用了滑动窗口协议，使发送端在等待确认前可以连续发送多个分组。

一般来说，发送端发送一个 TCP 数据报，则接收端就应该发送一个 ACK 数据报。但在实际应用中却并非如此，而是发送端将连续发送数据报保存在接受端的缓冲区中，并且尽量使其填满，接受端对这些连续发送的数据报只发送一个 ACK 报文应答，这就是 ACK 的累积特性，这个特性大大减少了发送端和接收端的负担。

滑动窗口

滑动窗口的滑动是以字节为单位的，窗口是在建立 TCP 连接时，通信双方协商好的接收端的窗口。窗口大小本质上是发送端在等待确认之前所发送数据的最大值。如果发送端收到接受端的窗口大小为 0 的 TCP 数据报，则表示发送端将停止发送数据，等到接受端发送窗口大小不为 0 的数据报的到来。

以下是窗口协议中窗口变化的三种情况：

窗口合拢，即窗口左边沿向右边沿靠近。这种现象发生在数据被发送和确认时；
窗口张开，即窗口右边沿向右移动，此时将允许发送更多的数据。这种现象一般发生在另一端的接收进程读取已经确认的数据并释放 TCP 的接收缓存时；
窗口收缩，即窗口右边沿向左移动。一般不建议出现这种现象；

注意：窗口的左边沿受另一端发送的确认序号的控制，因此不能向左边移动。如果接收到一个指示窗口左边沿向左移动的 ACK，则它被认为是一个重复的 ACK，并被丢弃。

在滑动窗口中，发送端只能发送窗口内的数据，并且数据的发送顺序是从左到右。当窗口的左边沿达到右边沿时，则称其为一个零窗口，表示发送端不能发送任何数据。

慢启动

为了防止网络拥塞，TCP 采用了一种慢启动算法，对发送数据量进行控制。为了调节发送端的数据发送量，引入了拥塞窗口，在慢启动时，将这个拥塞窗口设为 1 个报文段发送数据，之后每收到一次确认应答，拥塞窗口的值就加 1 个报文段。在发送数据包时，将拥塞窗口的大小与接收端主机通知的窗口大小进行比较，然后选择较小的值来控制数据量的发送。拥塞窗口是发送端使用的流量控制，而通告窗口则是接收端使用的流量控制。

紧急方式

TCP 的紧急方式，它使一端可以告诉另一端有些具有某种方式的紧急数据已经放置在普通的数据流中。另一端被通知这个紧急数据已被放置在普通的数据流中，由接收方决定如何处理。然而紧急数据并不是带外数据。TCP 的紧急方式只是一个从发送方到接收方的通知，该通知告诉接收方紧急数据已被发送，并提供该数据最后一个字节的序号，由接收方决定如何处理。应用程序使用的有关紧急数据部分的编程接口都不是最佳的，从而导致更多的混乱。

参考资料：

《TCP/IP 详解》