Понимание окна приема TCP

В настоящее время я изучаю TCP, особенно аспект окна приема. Я читал об этом из нескольких источников, и я хочу кое-что понять.

Из того, что я узнал, приемник объявляет «окно приема», которое представляет собой — и здесь я запутался — количество байтов, которое отправителю разрешено отправлять без подтверждения, или, другими словами, данные в полете.

Теперь, если я попытаюсь об этом подумать, наша главная цель в управлении потоком — убедиться, что отправитель не отправит больше, чем может обработать получатель, т. е. мы хотим предотвратить ситуацию, в которой отправитель отправляет данные, которые получатель придется выбросить, так как негде хранить!

Следуя этой логике, я пришел к выводу, что окно приема должно соответствовать размеру буфера приема (не знаю, точно ли оно такое же, но размер окна в любом случае должен быть производным от буфера приема), и причина, по которой мы ограничиваем данные в полете отправлено отправителем, заключается в том, что если отправитель отправит больше, чем размер окна (что, опять же, является производным от буфера приема), и получатель не подтвердил некоторые данные (обновление размера окна), есть май быть ситуацией, в которой принимающая сторона не будет успевать, т. е. она будет получать данные быстрее, чем потребляющее их приложение может их обработать, что приведет к отбрасыванию сегментов (надеюсь, это понятно).

Но, читая эта почта, @DavidShwartz говорит, что цель данных в полете НЕ состоит в том, чтобы избежать переполнения буфера, а в том, чтобы справиться с задержкой, вносимой каналом связи. Что я не совсем понимаю.

Проблема в том, что каждый источник, говорящий на эту тему, не объясняет связь между общей целью управления потоком и тем, что с ним связано. данные в полете.

Может ли кто-нибудь объяснить это более подробно?

1. данные в полете это общий термин, используемый для обозначения данных, которые были отправлены, но еще не подтверждены. Потому что с точки зрения отправителя эти данные находятся где-то в сети. Окно отправителя это объем данных, который может находиться в пути, т. е. объем данных, который отправитель может отправить до получения ACK для первого сегмента окна.

2. то, что было сказано в связанном посте, является, я думаю, довольно плохо сформулированной формулировкой того, почему в полете есть окно (т.е. несколько пакетов), а не только один.

попробуйте представить, что произойдет, если вы отправляете только один пакет, а затем ждете ACK, и сравните это с тем, что происходит, если вы отправляете 10 пакетов за раз, а затем ждете ACK. Довольно распространенная экзаменационная задача — рассчитать скорость передачи данных. Вы увидите, что если задержка между отправителем и получателем очень мала (например, они физически находятся рядом, как в одном здании), отправка одного пакета за раз работает нормально. если задержка несколько значительна, очень неэффективно отправлять данные по одному пакету за раз.

3. теперь, если отправитель просто отправляет пакеты, не обращая внимания на других участников сети, существует высокая вероятность того, что эти пакеты будут отброшены и, таким образом, ресурсы (у отправителя, в сети, возможно, у получателя) просто потрачены впустую. По этой причине окно отправителя TCP является переменным и зависит от двух механизмов: управление потоком и контроль перегрузки.

Управление потоком делает то, что вы описали. Его цель не перегружать приемник. Таким образом, получатель просто сообщает отправителю, какой объем данных он может принять. Это называется окно приемника (что отличается от окна отправителя). Если быть точным, это место в буфере приемника операционной системы. Приложение здесь включено косвенно, так как если приложение не берет данные из буфера приемника, то места не освобождается.

Контроль перегрузки необходим для того, чтобы отправитель не перегружал сеть.Это большая и сложная тема. Однако то, что описано в другом ответе, является контролем перегрузки и не имеет ничего общего с окном получателя. Существует так называемый Окно перегрузки, который оценивает (или должен оценивать), сколько данных может передавать сеть без перегрузки (т. е. без потери пакетов).

Окно отправителя — это минимум окна получателя и окна перегрузки, чтобы отправитель не перегружал ни получателя, ни сеть.