TCP 协议如何保证性能( 四 ) _tcp

此时接收端收到数据包后，再次返回的数据包就是7001了，因为2001-7000 的数据之前已经收到，并且保存在操作系统内核的接受缓冲区中。
答复过程中丢失：
对于这部分丢失的确认数据包，不会产生较大影响，因为还可以通过后续 ACK 确定对方收到了哪些数据包。
从这里我们也就可以看出，窗口的移动以及 ACK 确认号总是根据最小的数据包序号确定，也就是说，即使收到 2001-7000 的数据，假如没有收到1001-2000的数据，那么接受端会一直返回1001提醒发送端，但是这部分数据会被保存在缓冲区中，无须重新发送。
流量控制
虽然我们通过滑动窗口的方式提高了整体传输效率，但在不同网络环境下窗口大小如果一成不变，很有可能造成性能问题。为了解决该问题，TCP 提供了根据接收端处理能力，动态改变窗口大小的机制，这个机制也叫流量控制。
假设窗口大小固定不变：在网络环境较好的场景下，接收端处理无压力，而客户端由于窗口限制每次最多只能发送窗口大小的数据，这就导致整体效率低下，无法发证完整性能、在网络环境较差的场景下，接收端无法跟上客户端的发送效率，大量的数据被暂存在操作系统接收端缓存区中，一旦缓冲区存满后，后续所有客户端发送的数据包都会丢失并且重传，出现这种情况会严重影响效率。
流量控制的实现非常简单：接受端将自己缓冲区大小放入 TCP 报文首部的窗口模块，通过 ACK 数据包告诉发送端。该值越大说明网络吞吐量越大，当接收端缓冲区已满时，该值为0 。此时发送端不再发送数据，但定期发送窗口探测报文，通知接收端将新的窗口大小返回给发送端。
拥塞控制
虽然经过滑动窗口和流量控制，TCP 整体传输效率已经得到了显著提高。但如果刚建立连接就发送大量数据包的话，假如此时接收端网络传输非常拥堵，就很有可能适得其反，加重接收端的压力。
为了避免上述问题，TCP 引用了慢启动的思想：建立连接后先发少量的数据探探底，评估一下网络状况，再根据探测结果决定传输量。
慢启动引入了一个新的概念：拥塞窗口
以上过程属于慢启动阶段的快速增长阶段，拥塞窗口值每次都以指数倍速度提升。为了使发送端的发送速率上升的不那么快，慢启动又引入了慢启动阈值这个概念，当慢启动的值达到阈值时，不再按指数倍上升，而是线性方式递增。
拥塞控制的主要功能即找到适合当前网络传输的最大窗口大小，确保数据尽快传输完成，提高效率。
延迟应答
如果接收端接收到发送端数据后立即返回 ACK，也有可能产生性能的消耗：
举个例子，接收端缓冲区大小为1M，此时它刚刚收到了 512K 的数据，如果立即返回 ACK，则窗口字段的值只能为 512K 。假如服务端本身处理速度较快，那么就可以先等待一段时间，先处理缓冲区中的数据，等待 200ms 之后再返回，之后返回的窗口大小就可能是 1M，因为缓冲区中的数据已经被处理了。
上述示例中的思想就是延迟应答，更大的窗口值代表更高的吞吐量，间接提高了传输效率。
一般情况下，延迟应答需要遵守以下两个原则：
一般情况下，N 取2，最大延迟时间取 200ms，根据不同的业务场景可以设置不同的值。
捎带应答
一般情况下，客户端和服务端都采用一问一答的方式交互，所以我们在发送数据的时候，也可以把 ACK 顺带添加到发送数据的数据包上，这种交互方式也叫捎带应答
如上图所示，主机A 和主机B 在互相发送数据，在发送数据的过程中将对方上次发送数据的ACK返回。