TCP的超時(shí)與重傳詳細(xì)解析.ppt

1、A,1,第二十一章 TCP的超時(shí)與重傳,科來安徽辦 王超,A,2,目錄,引言 超時(shí)重傳的實(shí)例 往返時(shí)間RTT與超時(shí)重傳時(shí)間RTO RTT的測(cè)量 擁塞避免算法,A,3,引言,正常情況： 數(shù)據(jù)順利到達(dá)對(duì)端， 對(duì)端順利響應(yīng)ack,異常情況1： 數(shù)據(jù)包中途丟失,異常情況2： 數(shù)據(jù)包順利到達(dá) 但ACK報(bào)文中途丟失,異常情況3： 數(shù)據(jù)包順利到達(dá)對(duì)端， 但終端異常未響應(yīng)ACK 或被終端丟棄,確認(rèn)從另一端收到的數(shù)據(jù),T C P通過在發(fā) 送時(shí)設(shè)置一個(gè)定 時(shí)器來解決這種 問題，如果當(dāng)定 時(shí)器溢出時(shí)還沒 有收到確認(rèn)，它 就重傳該數(shù)據(jù),當(dāng)出現(xiàn)這些異常情況時(shí)如何處理？,超時(shí)重傳,重置定時(shí)器,A,4,超時(shí)重傳的實(shí)例,在D

2、OS命令行 下，telnet一個(gè) 不存在的IP地址 同時(shí)開啟科來抓 包,通過對(duì)數(shù)據(jù)包的 分析我們可以看 到整個(gè)重傳的過 程,A,5,RTT與RTO,RTT：round trip time,RTO：retransmission time out,往返時(shí)間：指發(fā)送端從發(fā)送TCP包 開始到接收到它的立即響應(yīng)所耗 費(fèi)的傳輸時(shí)間,超時(shí)重傳時(shí)間：指發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)后、重傳數(shù)據(jù)前等待接受方收到該數(shù)據(jù)報(bào)文的ACK的時(shí)間,T1,T2,T3,RTT=T3-T1,T1,T2,RTO=T2-T1,未收到ack， 重傳data報(bào)文,A,6,重傳多義性問題與karn算法,當(dāng)一個(gè)超時(shí)和重傳發(fā)生時(shí)，在重傳數(shù)據(jù)的確認(rèn)最后到達(dá)之前

3、，不能更新RTT估計(jì)器，因?yàn)槲覀儾⒉恢?ACK對(duì)應(yīng)哪次傳輸（也許第一次傳輸被延遲而并沒有被丟棄，也有可能第一次傳輸?shù)腁CK被延遲）。,重傳多義性：,假定一個(gè)分組被發(fā)送，當(dāng)超時(shí)發(fā)生時(shí)，RTO進(jìn)行指數(shù)退避，分組以更長(zhǎng)的RTO進(jìn)行重傳，然后收到一個(gè)確認(rèn)。那么這個(gè)A C K是針對(duì)第一個(gè)分組的還是針對(duì)第二個(gè)分組呢？這就是所謂的重傳多義性問題。,T1,T2,T3,超時(shí)重傳,Karn算法：,A,7,RTT的測(cè)量,任何時(shí)候?qū)γ總€(gè)連接僅測(cè)量一次RTT值。在發(fā)送一個(gè)報(bào)文段時(shí)，如果給定連接的定時(shí)器已經(jīng)被使用，則該報(bào)文段不被計(jì)時(shí)。,T1,T2,T3,RTT1=T2-T1,T4,T5,RTT2=T5-T3,T6,RT

4、T1,RTT2,T7,T8,T9,T10,RTT3,RTT3=T10-T6,A,8,RTT與RTO之間的關(guān)系,R R+ ( 1- )M 這里的是一個(gè)推薦值為0.9 的平滑因子。每次進(jìn)行新測(cè)量的時(shí)候，這個(gè)被平滑的RTT將得到更新。每個(gè)新估計(jì)的90來自前一個(gè)估計(jì)，而10%則取自新的測(cè)量。,Err = M-A A A + g Err D D+ h( | Err |-D) RTO = A + 4D 這里的A是被平滑的RTT（均值的估計(jì)器）而D則是被平滑的均值偏差。Err是剛得到的測(cè)量結(jié)果與當(dāng)前的RTT估計(jì)器之差。A和D均被用于計(jì)算下一個(gè)重傳時(shí)間（RTO）。增量g起平均作用，取為1/8（0.125）。偏

5、差的增益是h，取值為0.25。當(dāng)RTT變化時(shí)，較大的偏差增益將使RTO快速上升。,SRTT：平滑往返時(shí)間,RTO：,A,9,擁塞避免算法,擁塞避免算法和慢啟動(dòng)算法需要對(duì)每個(gè)連接維持兩個(gè)變量：一個(gè)擁塞窗口cwnd和一個(gè)慢啟動(dòng)門限ssthresh 。這樣得到的算法的工作過程如下：,1) 對(duì)一個(gè)給定的連接，初始化cwnd為1個(gè)報(bào)文段，ssthresh為65535個(gè)字節(jié)。 2) TCP輸出例程的輸出不能超過cwnd和接收方通告窗口的大小。擁塞避免是發(fā)送方使用的流量控制，而通告窗口則是接收方進(jìn)行的流量控制。前者是發(fā)送方感受到的網(wǎng)絡(luò)擁塞的估計(jì)，而后者則與接收方在該連接上的可用緩存大小有關(guān)。 3) 當(dāng)擁塞發(fā)

6、生時(shí)（超時(shí)或收到重復(fù)確認(rèn)），ssthresh被設(shè)置為當(dāng)前窗口大小的一半（ cwnd 和接收方通告窗口大小的最小值，但最少為 2個(gè)報(bào)文段）。此外，如果是超時(shí)引起了擁塞，則cwnd被設(shè)置為1個(gè)報(bào)文段（這就是慢啟動(dòng)）。 4) 當(dāng)新的數(shù)據(jù)被對(duì)方確認(rèn)時(shí)，就增加cwnd ，但增加的方法依賴于我們是否正在進(jìn)行慢啟動(dòng)或擁塞避免。如果cwnd小于或等于ssthresh ，則正在進(jìn)行慢啟動(dòng)，否則正在進(jìn)行擁塞避免。慢啟動(dòng)一直持續(xù)到我們回到當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí)所處位置的半時(shí)候才停止（因?yàn)槲覀冇涗浟嗽诓襟E 2中給我們制造麻煩的窗口大小的一半），然后轉(zhuǎn)為執(zhí)行擁塞避免。,A,10,慢啟動(dòng)算法初始設(shè)置cwnd為1個(gè)報(bào)文段，此后每收到一個(gè)確認(rèn)就加1。這會(huì)使窗口按指數(shù)方式增長(zhǎng)；,擁塞避免算法要求每次收到一個(gè)確認(rèn)時(shí)將 cwnd增加1/cwnd。與慢啟動(dòng)的指數(shù)增加比起來，這是一種加性增長(zhǎng)(additive incr