高性能网络编程7--tcp连接的内存使用

滑动窗口的工作方式

窗口通知： 
发送端维护发送窗口大小（不在包中传输），接收端在ACK中告知接收窗口大小；

发送窗口初始是发送缓冲区大小，接收窗口初始是接收缓冲区大小；缓冲区决定窗口的最大值；

发送窗口一般包括3个部分，从左到右：

1. 已发送但未收到ACK的数据
2. 可以立即发送的数据
3. 空闲空间；

接收窗口就是接收缓冲区还剩多少空间，接收端处理能力越强，从缓冲区提取数据的速度就越快，接收窗口就越大；

发送窗口大小由接收窗口决定，发送端收到ACK后：

1. 丢弃缓存中对应的数据，左沿向右移动；（收缩）
2. 根据ACK告知的接收窗口看是否需要移动右沿；已发送未 ACK 的数据 + 可立即发送数据 + 空闲 = 接收窗口；（扩张）

作用：

1. 提高效率，可以同时发送多个数据；
2. 流量控制，适配不同处理能力的发送端和接收端

最优窗口大小（即发送/接收缓冲区大小）的计算：

• 尽量将两端之间的信道填满；
• 填满时，在信道上传输的数据 = 带宽（数据传输速度） * RTT，两个缓冲区应至少为这个大小

问题1：零窗口

接收端接收缓冲区满时，ACK中接收窗口为0，阻止发送端发送数据。发送方需要在接收方缓冲区空出来时得到通知，因此在发现零窗口后会进行窗口探测，即定时发送含有1字节内容的segment，通过其ACK查询接收方的接收窗口。

问题2：糊涂窗口综合症 (silly window syndrome)

现象：大量的小segment被传输（payload太小），造成网络利用率低下

发送端和接收端都有可能引起这种情况：

1. 发送端每次只发送少量数据；
2. 接收端的处理能力不够或应用层没有即时从接收缓冲区中取数据，接收窗口一直很小，发送端只能发小segment。

解决： 
* 发送端: nagle算法 *

1. 只针对小segment的stop-wait协议，大segment不受影响；
2. 在前一个 小segment（小于MSS）的ack未到来前，缓存并合并其他要发送的小segment；
3. 如果ack回来的很快，合并不了多少数据；
4. ack通常是delayed，会导致数据发送的延时；不适合实时性的应用（可以取消）；
5. 目的是减少segment数目。

* 接收端: * 
在接收端，当接收窗口小于一定阈值（如MSS一半）时，无论是数据确认ACK，还是对窗口探测的回应ACK，都宣告接收窗口为0，阻止发送端发送小报文段。

参考：

tcp内存的使用