计算机网络之TCP的重传机制计算机网络之TCP 的重传机制

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我是靠谱客的博主迅速月光，最近开发中收集的这篇文章主要介绍计算机网络之TCP的重传机制计算机网络之TCP 的重传机制，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

文章目录

计算机网络之TCP 的重传机制
- 1.说说 TCP 的重传机制
- - 超时重传
  - 快速重传
  - 带选择确认的重传（SACK）
  - 重复 SACK（D-SACK）

计算机网络之TCP 的重传机制

1.说说 TCP 的重传机制

思路讲解： TCP 的重传机制，也是道非常高频的面试题。重传包括超时重传、快速重传、带选择确认的重传（SACK）、重复 SACK 四种。

超时重传

超时重传，是 TCP 协议保证数据可靠性的另一个重要机制，其原理是在发送某一个数据以后就开启一个计时器，在一定时间内如果没有得到发送的数据报的 ACK 报文，那么就重新发送数据，直到发送成功为止。

这个一定时间内，一般是多少比较合理呢？来看下什么叫RTT（Round-Trip Time，往返时间）。

在这里插入图片描述

RTT 就是数据完全发送完，到收到确认信号的时间，即数据包的一次往返时间。超时重传时间，就是 RTO（Retransmission Timeout)。

那么，RTO 到底设置多大呢？
● 如果 RTO 设置很大，等了很久都没重发，这样肯定就不行。
● 如果 RTO 设置很小，那很可能数据都没有丢失，就开始重发了，这会导致网络阻塞，从而恶性循环，导致更多的超时出现。

一般来说，RTO 略微大于 RTT，效果是最佳的。其实，RTO 有个标准方法的计算公式，也叫Jacobson / Karels 算法。一起来看下吧：
1.首先计算 SRTT（即计算平滑的 RTT）
SRTT = (1 - α) * SRTT + α * RTT // 求 SRTT 的加权平均
2.其次，计算 RTTVAR (round-trip time variation)
RTTVAR = (1 - β) * RTTVAR + β * (|RTT - SRTT|) // 计算 SRTT 与真实值的差距
3.最后，得出最终的 RTO
RTO = µ * SRTT + ∂ * RTTVAR = SRTT + 4·RTTVAR
一般情况，α、β等的参数取值如下：
α = 0.125，β = 0.25， μ = 1，∂ = 4
别问这些参数是怎么来的，它们是大量实践，调出的最优参数。

超时重传不是十分完美的重传方案，它有这些缺点：
● 当一个报文丢失时，会等待一定的超时周期，才重传分组，增加了端到端的时延。
● 当一个报文丢失时，在其等待超时的过程中，可能会出现这种情况：其后的报文段已经被接收端接收但却迟迟得不到确认，发送端会认为也丢失了，从而引起不必要的重传，既浪费资源也浪费时间。
并且，对于 TCP，如果发生一次超时重传，时间间隔下次就会加倍。

总结：
超时重传：若一个已经发送的报文段在超时时间内没有收到确认，就重传这个报文段。超时时间RTO略大于加权往返时间RTTs。往返时间RTT指一个报文段从发送再到接收到确认所经过的时间。

快速重传

其实可以使用快速重传，来解决超时重发的时间等待问题。它不以时间驱动，而是以数据驱动。它是基于接收端的反馈信息来引发重传的。快速重传流程如下：

在这里插入图片描述

发送方发送了 1，2，3，4，5,6 份数据:
● 第一份 Seq=1 先送到了，于是就 Ack 回 2；
● 第二份 Seq=2 也送到了，于是 ACK 回 3；
● 第三份 Seq=3 由于网络等某些原因，没送到；
● 第四份 Seq=4 送到了，但是由于 Seq=3 没收到。因此 ACK 还是回 3；
● 后面的 Seq=5,6 的也送到了，ACK 还是回复 3，因为 Seq=3 没有收到。
● 发送方连着收到三个重复冗余 ACK=3 的确认（其实是 4 个哈，但是因为前面的一个是正常的 ACK，后面三个才是重复冗余的），于是知道哪个报文段在传输过程中丢失了；发送方在定时器过期之前，重传该报文段。
● 最后，接收方收到了 Seq=3，此时因为 Seq=4，5，6 都收到了，于是它回 ACK=7。