TCP/IP基础——糊涂窗口综合症

上一篇 / 下一篇  2017-03-10 14:59:45 / 个人分类:TCP/IP

什么是糊涂窗口综合症

当发送端应用进程产生数据很慢、或接收端应用进程处理接收缓冲区数据很慢,或二者兼而有之;就会使应用进程间传送的报文段很小,特别是有效载荷很小。 极端情况下,有效载荷可能只有1个字节;而传输开销有40字节(20字节的IP头+20字节的TCP头) 这种现象就叫糊涂窗口综合症

发送端引起的糊涂窗口综合症

如果发送端为产生数据很慢的应用程序服务(典型的有telnet应用),例如,一次产生一个字节。这个应用程序一次将一个字节的数据写入发送端的TCP的缓存。如果发送端的TCP没有特定的指令,它就产生只包括一个字节数据的报文段。结果有很多41字节的IP数据报就在互连网中传来传去。
解决的方法是防止发送端的TCP逐个字节地发送数据。必须强迫发送端的TCP收集数据,然后用一个更大的数据块来发送。发送端的TCP要等待多长时间呢?如果它等待过长,它就会使整个的过程产生较长的时延。如果它的等待时间不够长,它就可能发送较小的报文段。Nagle找到了一个很好的解决方法,发明了Nagle算法。

接收端引起的糊涂窗口综合症

接收端的TCP可能产生糊涂窗口综合症,如果它为消耗数据很慢的应用程序服务,例如,一次消耗一个字节。假定发送应用程序产生了1000字节的数据块,但接收应用程序每次只吸收1字节的数据。再假定接收端的TCP的输入缓存为4000字节。发送端先发送第一个4000字节的数据。接收端将它存储在其缓存中。现在缓存满了。它通知窗口大小为零,这表示发送端必须停止发送数据。接收应用程序从接收端的TCP的输入缓存中读取第一个字节的数据。在入缓存中现在有了1字节的空间。接收端的TCP宣布其窗口大小为1字节,这表示正渴望等待发送数据的发送端的TCP会把这个宣布当作一个好消息,并发送只包括一个字节数据的报文段。这样的过程一直继续下去。一个字节的数据被消耗掉,然后发送只包含一个字节数据的报文段。

对于这种糊涂窗口综合症,即应用程序消耗数据比到达的慢,有两种建议的解决方法。
1 Clark解决方法 Clark解决方法是只要有数据到达就发送确认,但宣布的窗口大小为零,直到或者缓存空间已能放入具有最大长度的报文段,或者缓存空间的一半已经空了。
2 延迟确认 第二个解决方法是延迟一段时间后再发送确认。这表示当一个报文段到达时并不立即发送确认。接收端在确认收到的报文段之前一直等待,直到入缓存有足够的空间为止。延迟的确认防止了发送端的TCP滑动其窗口。当发送端的TCP发送完其数据后,它就停下来了。这样就防止了这种症状。
迟延的确认还有另一个优点:它减少了通信量。接收端不需要确认每一个报文段。但它也有一个缺点,就是迟延的确认有可能迫使发送端重传其未被确认的报文段。
可以用协议来平衡这个优点和缺点,例如现在定义了确认的延迟不能超过500毫秒。


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