美文网首页
1.1 通信协议分析 tcp/udp

1.1 通信协议分析 tcp/udp

作者: 沉迷学习ing | 来源:发表于2018-08-22 22:14 被阅读0次

    TCP/IP

    1、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是一种可靠的网络数据传输控制协议。定义了主机如何连入因特网以及数据如何在他们之间传输的标准。


    TCP/IP

    2、3次握手协议/4次挥手协议


    3次握手协议
    4次挥手协议

    TCP通信原理

    • 首先,对于TCP通信来说,每个TCP Socket的内核中都有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区,TCP的全双工的工作模式及TCP的滑动窗口就是依赖于这两个独立的Buffer和该Buffer的填充状态。
    • 接收缓冲区把数据缓存到内核,若应用进程一直没有调用Socket的read方法进行读取,那么该数据会一直被缓存在接收缓冲区内。不管进程是否读取Socket,对端发来的数据都会经过内核接收并缓存到Socket的内核接收缓冲区。
      read索要做的工作,就是把内核接收缓冲区中的数据复制到应用层用户的Buffer里。
    • 进程调用Socket的send发送数据的时候,一般情况下是讲数据从应用层用户的Buffer里复制到Socket的内核发送缓冲区,然后send就会在上层返回。换句话说,send返回时,数据不一定会被发送到对端。


      image.png

    什么是滑动窗口协议

    发送方和接收方都会维护一个数据帧的序列,这个序列被称作窗口。发送方的窗口大小由接收方确认,目的是控制发送速度,以免接收方的缓存不够大导致溢出,同时控制流量也可以避免网络拥塞。

    下面图中的4,5,6号数据帧已经被发送出去,但是未收到关联的ACK,7,8,9帧则是等待发送。可以看出发送端的窗口大小为6,这是由接受端告知的(事实上必须考虑拥塞窗口cwnd,这里暂且考虑cwnd>rwnd)。此时如果发送端收到4号ACK,则窗口的左边缘向右收缩,窗口的右边缘则向右扩展,此时窗口就向前“滑动了”,即数据帧10也可以被发送

    image.png

    明白了Socket读写数据的底层原理,我们就很容易理解“阻塞模式”:对于读取Socket数据的过程而言,如果接收缓冲区为空,则调用Socket的read方法的线程会阻塞,知道有数据进入接收缓冲区;而对于写数据到Socket中的线程来说,如果待发送的数据长度大于发送缓冲区空余长度,则会阻塞在write方法上,等待发送缓冲区的报文被发送到网络上,然后继续发送下一段数据,循环上述过程直到数据都被写入到发送缓冲区为止

    从前面分析的过程来看,传统的Socket阻塞模式直接导致每个Socket都必须绑定一个线程来操作数据,参与通信的任意一方如果处理数据的速度较慢,会直接拖累到另一方,导致另一方的线程不得不浪费大量的时间在I/O等待上,所以这就是Socket阻塞模式的“缺陷”。但是这种模式在少量的TCP连接通信的情况下,双方都可以快速的传输数据,这个时候的性能是最高的。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:1.1 通信协议分析 tcp/udp

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/ryduiftx.html