TCP的超时与重传详细解析.ppt

1、A,1,第二十一章 TCP的超时与重传,科来安徽办 王超,A,2,目录,引言 超时重传的实例 往返时间RTT与超时重传时间RTO RTT的测量 拥塞避免算法,A,3,引言,正常情况： 数据顺利到达对端， 对端顺利响应ack,异常情况1： 数据包中途丢失,异常情况2： 数据包顺利到达 但ACK报文中途丢失,异常情况3： 数据包顺利到达对端， 但终端异常未响应ACK 或被终端丢弃,确认从另一端收到的数据,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,当出现这些异常情况时如何处理？,超时重传,重置定时器,A,4,超时重传的实例,在D

2、OS命令行 下，telnet一个 不存在的IP地址 同时开启科来抓 包,通过对数据包的 分析我们可以看 到整个重传的过 程,A,5,RTT与RTO,RTT：round trip time,RTO：retransmission time out,往返时间：指发送端从发送TCP包 开始到接收到它的立即响应所耗 费的传输时间,超时重传时间：指发送端发送数据后、重传数据前等待接受方收到该数据报文的ACK的时间,T1,T2,T3,RTT=T3-T1,T1,T2,RTO=T2-T1,未收到ack， 重传data报文,A,6,重传多义性问题与karn算法,当一个超时和重传发生时，在重传数据的确认最后到达之前

3、，不能更新RTT估计器，因为我们并不知道 ACK对应哪次传输（也许第一次传输被延迟而并没有被丢弃，也有可能第一次传输的ACK被延迟）。,重传多义性：,假定一个分组被发送，当超时发生时，RTO进行指数退避，分组以更长的RTO进行重传，然后收到一个确认。那么这个A C K是针对第一个分组的还是针对第二个分组呢？这就是所谓的重传多义性问题。,T1,T2,T3,超时重传,Karn算法：,A,7,RTT的测量,任何时候对每个连接仅测量一次RTT值。在发送一个报文段时，如果给定连接的定时器已经被使用，则该报文段不被计时。,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与RTO之间的关系,R R+ ( 1- )M 这里的是一个推荐值为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。,Err = M-A A A + g Err D D+ h( | Err |-D) RTO = A + 4D 这里的A是被平滑的RTT（均值的估计器）而D则是被平滑的均值偏差。Err是刚得到的测量结果与当前的RTT估计器之差。A和D均被用于计算下一个重传时间（RTO）。增量g起平均作用，取为1/8（0.125）。偏

5、差的增益是h，取值为0.25。当RTT变化时，较大的偏差增益将使RTO快速上升。,SRTT：平滑往返时间,RTO：,A,9,拥塞避免算法,拥塞避免算法和慢启动算法需要对每个连接维持两个变量：一个拥塞窗口cwnd和一个慢启动门限ssthresh 。这样得到的算法的工作过程如下：,1) 对一个给定的连接，初始化cwnd为1个报文段，ssthresh为65535个字节。 2) TCP输出例程的输出不能超过cwnd和接收方通告窗口的大小。拥塞避免是发送方使用的流量控制，而通告窗口则是接收方进行的流量控制。前者是发送方感受到的网络拥塞的估计，而后者则与接收方在该连接上的可用缓存大小有关。 3) 当拥塞发

6、生时（超时或收到重复确认），ssthresh被设置为当前窗口大小的一半（ cwnd 和接收方通告窗口大小的最小值，但最少为 2个报文段）。此外，如果是超时引起了拥塞，则cwnd被设置为1个报文段（这就是慢启动）。 4) 当新的数据被对方确认时，就增加cwnd ，但增加的方法依赖于我们是否正在进行慢启动或拥塞避免。如果cwnd小于或等于ssthresh ，则正在进行慢启动，否则正在进行拥塞避免。慢启动一直持续到我们回到当拥塞发生时所处位置的半时候才停止（因为我们记录了在步骤 2中给我们制造麻烦的窗口大小的一半），然后转为执行拥塞避免。,A,10,慢启动算法初始设置cwnd为1个报文段，此后每收到一个确认就加1。这会使窗口按指数方式增长；,拥塞避免算法要求每次收到一个确认时将 cwnd增加1/cwnd。与慢启动的指数增加比起来，这是一种加性增长(additive incr