TCP 的安全可靠

TCP的安全可靠

  • 重传机制
    • 往返时间测量
    • 快速重传
  • 流量控制
  • 拥塞控制

重传机制

T C P确认从另一端收到的数据以提供可靠的运输层,但数据和确认都有可能会丢失。 T C P通过在发送时设置一个定时器来解决这种问题。如果当定时器溢出时还没有收到确认,它就重传该数据。对任何实现而言,关键之处就在于超时和重传的策略,即怎样决定超时间隔和如何确定重传的频率
对于每个连接,T C P管理4个不同的定时器:

  • 重传定时器
  • 坚持定时器
  • 保活定时器
  • 2MSL定时器

往返时间测量

TCP测量一个给定连接的往返时间(RTT)。由于路由器和网络流量均会变化,因此往返时间也会发生变化, TCP应该针对这些变化改变其超时时间。

TCP使用低通过滤器来更新一个被平滑的RTT估计器:

R←aR + (1- a)M

a是一个推荐值为0.9的平滑因子。每次进行新测量的时候,这个被平滑的 RTT将得到更新。每个新估计的90%来自前一个估计,而10%则取自新的测量。

该算法在给定这个随RTT的变化而变化的平滑因子的条件下, RFC 793推荐的重传超时时间RTO(Retransmission Time Out)的值应该设置为:

RTO = Rb

b是一个推荐值为2的时延离散因子。

在 RTT变化范围很大时,使用这个方法无法跟上这种变化,从而引起不必要的重传。此时,应当基于均值和方差来计算 RTO,将比作为均值的常数倍数来计算 RTO能提供更好的响应。

快速重传

上面讲到当定时器溢出时还没有收到确认,它就重传该数据。当接收到重复的ACK时,可能有两种情况:

  • 出现报文段的重新排序,如下图所示。
  • 出现报文段的丢失

在重新排序的报文段被处理并产生一个新的 ACK之前,只可能产生1 ~ 2个重复的ACK。如果一连串收到 3个或3个以上的重复ACK,就非常可能是一个报文段丢失了。此时无需等待超时定时器溢出,立即重传丢失的数据报文段,这就是快速重传算法接下来执行的不是慢启动算法而是拥塞避免算法。这就是快速恢复算法

在这里插入图片描述

流量控制

拥塞控制

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