TCP ZeroWindow 问题

TCP Zero Window问题是指在TCP连接中，发送方为了保障可靠传输，会根据接收方反馈的窗口大小来控制发送窗口的大小，但当接收方窗口大小为0时，发送方就会停止发送，从而导致通讯中断的问题。下面我们将从多个方面详细阐述TCP Zero Window问题的解决方法。

一、增加接收方窗口大小

一种常用的方法是增加接收方的窗口大小。这样可以使得接收方有更多的缓存空间，从而避免出现Zero Window的情况。可以通过修改TCP接收缓冲区大小的方法来解决，示例代码如下：

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int buf_size = 1024 * 1024 * 10; //设置缓存区大小为10MB
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &buf_size, sizeof(buf_size));

二、禁用Nagle算法

Nagle算法是一种优化TCP传输的算法，其原理是将小的数据包合并成一个大的数据包再发送，从而减少网络传输量。但是当数据量很小的时候，会导致数据包积压，造成Zero Window问题。可以通过禁用Nagle算法来解决，示例代码如下：

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int enable = 1;
setsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void*)&enable, sizeof(enable));

三、增加发送方的等待时间

在一些情况下，由于网络状况不良，导致接收方没有足够的时间处理数据，造成Zero Window的情况。可以通过增加发送方的等待时间，等待接收方处理完成后再发送数据，从而避免出现Zero Window的情况，示例代码如下：

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
struct timeval timeout;
timeout.tv_sec = 10; //等待10秒
timeout.tv_usec = 0;
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (char *)&timeout, sizeof(timeout));

四、增加发送方的重传次数

在一些情况下，由于网络状况不良或者其他原因，导致数据丢失或者接收方无法正确接收数据，造成Zero Window的情况。可以通过增加发送方的重传次数，保证数据能够正确传输，从而避免出现Zero Window的情况，示例代码如下：

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int retry_count = 3; //最多重试3次
setsockopt(sock, SOL_TCP, TCP_SYNCNT, (void*)&retry_count, sizeof(retry_count));

五、使用TCP Keepalive机制

TCP Keepalive机制是一种保持TCP连接的机制，其原理是在TCP连接空闲一段时间后，会向对端发送心跳包，以检测连接是否还存活。可以通过使用TCP Keepalive机制来避免出现Zero Window的情况，示例代码如下：

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int enable = 1; //开启TCP Keepalive机制
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void*)&enable, sizeof(enable));

六、测试代码

在测试中发现，如果发送端一次性发送大量的数据，然后关闭 session, 接收端来不及处理，就会发出 TCP ZeroWindow 报文.

Recv 脚本：

# -*- coding:utf-8 -*-
'''创建服务器端程序，用来接收客户端传进的数据'''
 
from socket import *
from time import ctime
import time
import ConfigParser
 
 
def server():
    HOST = '172.21.35.81'
    PORT = 10522
    ADDR = (HOST,PORT)
    server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    server_socket.bind(ADDR)
    server_socket.listen(5)
 
    '''Config information'''
    cfg = ConfigParser.ConfigParser()
    cfg.read("Config.ini")
    src = cfg.get("FILE", "RECV_FILE")
    while True:
        print 'Waiting for connecting ......'
        tcpclientsocket,addr = server_socket.accept()
        print 'Connected by ',addr
        recvfile = open(src, 'wb')
        while True:
            data = tcpclientsocket.recv(1)
            if not data:
                break
            else:
                recvfile.write(data)
            #print data     
            time.sleep(5)
        recvfile.close()
        print 'Received Data Success\n'
        tcpclientsocket.close()
    server_socket.close()
 
 
server()

Send 脚本：

# -*- coding:utf-8 -*-
'''创建客户端程序，向服务器传递数据'''
 
from socket import *
import sys
import os
import ConfigParser
from subprocess import *
 
 
'''Config information'''
cfg = ConfigParser.ConfigParser()
cfg.read("Config.ini")
src = cfg.get("FILE", "SEND_FILE")
 
#def client():
HOST = '127.0.0.1'
PORT = 10521
 
 
length = os.path.getsize(src)
 
 
 
f1 = open(src, 'rb')
countent = f1.read()
f1.close()
 
 
 
    
clientsocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
clientsocket.connect((HOST, PORT))
 
clientsocket.send(countent)
 
clientsocket.close()
print 'Send Data OK'

测试配置文件，需要在当前目录放一个比较大的文件作为发送数据：（configure.ini）

[FILE]
SEND_FILE = welcome.wav
RECV_FILE = save_welcome.wav