流量控制:
流量控制也是保证可靠性的机制
对于滑动窗口,批量发送数据而言,窗口越大,相当于批量发送的数据越多,整体的速度也就越快了,但是,速度越快越好吗??(不一定哟)
如果你发送的太快了,瞬间就把接收方缓冲区给打满了,当接下来继续发送,此时数据就会丢包,这种情况下得不偿失,还不如发的慢点了!!通过流量控制,本质上就是让接收方来限制一下发送方的速度!让发送方慢点,甚至阻塞一下!!
拥塞控制:
滑动窗口的大小,取决于流量控制和拥塞控制!!
- 流量控制:衡量了接收方的处理能力!!
- 拥塞控制:衡量了传输路径的处理能力!!
其中的中间节点是一系列的交换机和路由器《——》木桶效率
很明显再传输路径上,任何一个设备处理能力,如果遇到瓶颈,都会对整体的传输速率产生明显影响!!
拥塞控制:就是要衡量中间节点的传输能力!
拥塞控制要衡量中间路径!但是中间路径上有多少节点??(路由器,交换机)每个节点的当前情况??甚至每次传输走的路径??这些都是不一样的!!因此,可以通过实验的方式,找到一个合适的发送速率!!
开始的时候,按照一个小的速率发送,如果不丢包,就可以提高一下速率(扩大窗口的大小),如果出现丢包,则立即把速率调小,重复上述的过程,一直到动态平衡状态!!
另外:网络的拥堵情况,也不是一成不变的,处在时刻变化中,此时,处于拥塞控制,这样的策略也就能很好的适应变化的网络环境!
因此,拥塞窗口《——》拥塞控制,实验出来的窗口,则实际发送方的窗口大小为:拥塞窗口和流量窗口的最小值!!
延时应答:
提高传输效率!
TCP可靠性的核心是:确认应答!
ACK要发,但不是立即发,而是稍微磨蹭一会再发!
延时应答的效果就是通过这个延时,该接收方应用程序,趁机多消费点数据,此时反馈的窗口大小,就会更大一丢丢,此时发送方的发送速率也就能更快一些(同时也能满足让接收方能够处理过来!),当然,也不是所有的包都延迟,也得看情况!!
- 数量限制:每隔N个包就应答一次
- 时间限制:超过最大延迟时间就应答一次
捎带应答:
捎带应答基于延时应答!
补充:客户端服务器的通信模型:
- 一问一答:绝大部分服务器都是这样的
- 多问一答:上传大文件
- 一问多答:下载大文件
- 多问多答:游戏串流
当然,客户端服务器之间的通信模型,通常是“一问一答”这种模式的!!
面向字节流:
暗藏杀机——》粘包问题!
所谓的“一句话”就相当于一个“应用层数据报”;
当A给B连接发了多个应用层数据之后,这些数据都积累到B的接收缓冲区,紧紧挨在一起,此时B的应用程序在读数据的收获,就难以区分从哪到哪是一个完整的应用层数据报,很容易读成半个包/一个半包……
如:好啊好啊好个P不给拉倒,如何进行分开??
那么,疑问就来了?如何解决粘包问题??
- 定义分隔符:粘包问题的有效解决方案!(约定以“ . ”(点号)结尾
- 约定长度:约定数据的前4个字节,表示整个数据报的长度
这两点都是自定义应用层协议的注意事项!!
异常情况:
- 进程关闭/进程崩溃
进程没了,socket是文件,也随之被关闭
虽然进程没了,但是连接还在,仍然可以继续四次挥手
- 主机关机(正常流程关机)
先杀死所有的用户进程:进程没了,socket是文件,也随之被关闭,虽然进程没了,但是连接还在,仍然可以继续四次挥手,如果挥完,更好,如果没有挥完(比如:对方发来fin,咱们还没来得及ack就关机了,此时对端就会重传fin,重传几次之后,发现都没有ack,就尝试重置连接,如果还不行,就直接释放连接!!
- 主机掉电(拔电源,很快的,啪的一下就🆗了)《——台式机,不考虑笔记本
瞬间机器就关了,来不及进行任何挥手操作1.对端是发送方:
对端就会收不到ack——》超时重传——》重置连接——》释放连接
2.对端是接收方:
对端没有方法立即知道,你这边是没来得及发送数据??还是直接就没了??其实TCP内置了“心跳包”(保活机制)心跳包具有周期性,当心跳没了,那就挂了!
虽然对端是接收方,对端会定期给咱们发送一个心跳包(ping),咱们返回一个(pong),如果每个ping都有及时的pong,这个时候,说明当前对端的状态良好,如果ping过去之后,没有pong,说明心跳没了,怕是这边挂了!!
心跳包是周期性的,没有那么的及时,而发送方发过去的数据没ack,反馈的更快!!
- 网线断开
同上(主机掉电)
TCP小结:
小结一下瞬间开心!!
- 确认应答
- 超时重传
- 连接管理:三次握手,四次挥手
- 滑动窗口:批量传输
- 流量控制:接收方根据自己的处理能力,反向约束发送方传输速度,接收方缓冲区剩余空间的大小——》ack应答报文窗口的大小
- 拥塞控制
- 延时应答
- 捎带应答
- 面向字节流:粘包问题
- 异常处理:心跳包
TCP可靠传输,效率没那么高,绝大部分场景下,都可以使用TCP
UDP不可靠传输,效率高,对于效率要求较高,且可靠性要求不高的情况下可使用!
TCP是直接和咱们的代码打交道的,咱们就不得不多了解一些了!IP是在更深层的地方,很难直接解除到!