深究:TCP重傳與丟包
TCP使用多種機(jī)制的組合來(lái)確定是否發(fā)生了數(shù)據(jù)包丟失,并將其與其他因素(如延遲確認(rèn)或臨時(shí)阻塞)區(qū)分開(kāi)來(lái)。以下是它的工作原理:
三重重復(fù)ACK(快速重傳):當(dāng)發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí),它希望從接收方接收確認(rèn)(ACK)。如果發(fā)送方?jīng)]有接收到特定數(shù)據(jù)包的ACK,而是接收到后續(xù)數(shù)據(jù)包的重復(fù)ACK,則表明接收方接收到了無(wú)序數(shù)據(jù)包。如果發(fā)送方接收到同一丟失數(shù)據(jù)包的三個(gè)或多個(gè)重復(fù)ACK,則會(huì)觸發(fā)快速重傳。這意味著發(fā)送方在不等待超時(shí)的情況下重新發(fā)送可能丟失的數(shù)據(jù)包。
基于超時(shí)的重傳:如果發(fā)送方在特定時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有收到數(shù)據(jù)包的ACK(稱為重傳超時(shí)),則會(huì)認(rèn)為數(shù)據(jù)包丟失并重新傳輸。然而,單獨(dú)使用超時(shí)可能效率低下,因?yàn)樗鼈兛赡軐?dǎo)致不必要的長(zhǎng)延遲和吞吐量降低。
選擇性確認(rèn)(SACK):一些TCP實(shí)現(xiàn)支持SACK選項(xiàng)。利用SACK,接收機(jī)可以提供關(guān)于接收到的和丟失的分組的更詳細(xì)的反饋。如果發(fā)送方接收到指示特定丟失段的SACK信息,則可以將其重傳工作集中在這些段上,而不是重傳整個(gè)數(shù)據(jù)集。
擁塞控制算法:TCP的擁塞控制算法通過(guò)降低發(fā)送速率來(lái)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)包丟失。如果發(fā)送器檢測(cè)到數(shù)據(jù)包丟失,它會(huì)認(rèn)為這是網(wǎng)絡(luò)擁塞的結(jié)果,并調(diào)整其發(fā)送速率以避免網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步過(guò)載。擁塞控制機(jī)制有助于防止網(wǎng)絡(luò)變得擁塞,并且它們還間接地有助于識(shí)別數(shù)據(jù)包丟失。
基于窗口的流控制:TCP接收器具有一個(gè)窗口大小,該窗口大小指示它們?cè)诮o定時(shí)間可以處理的未確認(rèn)數(shù)據(jù)包的數(shù)量。如果接收方的窗口已滿,無(wú)法確認(rèn)更多的數(shù)據(jù)包,發(fā)送方可能會(huì)將其解釋為一種臨時(shí)阻塞形式,并降低其發(fā)送速率。
總之,TCP使用重復(fù)ACK、超時(shí)、選擇性確認(rèn)、擁塞控制算法和流控制的組合來(lái)準(zhǔn)確地確定是否發(fā)生了數(shù)據(jù)包丟失。這些機(jī)制協(xié)同工作以幫助發(fā)送者識(shí)別和響應(yīng)丟失的分組,同時(shí)還適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件并避免不必要的重傳。