一、RTT和RTO的概念

TCP作為一個面向連接的、可靠的傳輸協議，內部實現了一個重傳計時器來保證數據能傳輸到對方。每發送一個數據包，就給這個數據設置一個重傳計時器。如果在計時器超時之前收到了針對這個數據包的ack，就取消這個計時器。如果沒有收到，則開始發起重傳。計時器超時的時間被稱為RTO，這個時間的確定取決于RTT。

關于兩者詳細的解釋：

• RTT(Round Trip Time)：一個連接的往返時間，即數據發送時刻到接收到確認的時刻的差值；
• RTO(Retransmission Time Out)：重傳超時時間，即從數據發送時刻算起，超過這個時間便執行重傳。

關于RTT和RTO值的確定一直以來都是值得討論的地方，如何讓RTO能適應網絡變化。

二、RTT的測量

每發送一個分組，TCP都會進行RTT采樣，這個采樣并不會每一個數據包都采樣，同一時刻發送的數據包中，只會針對一個數據包采樣，這個采樣數據被記為sampleRTT，用它來代表所有的RTT。

采樣的方法一般有兩種：

TCP Timestamp選項：在TCP選項中添加時間戳選項，發送數據包的時候記錄下時間，收到數據包的時候計算當前時間和時間戳的差值就能得到RTT。這個方法簡單并且準確，但是需要發送段和接收端都支持這個選項。

重傳隊列中數據包的TCP控制塊：每個數據包第一次發送出去后都會放到重傳隊列中，數據包中的TCP控制塊包含著一個變量，tcp_skb_cb->when，記錄了該數據包的第一次發送時間。如果沒有時間戳選項，那么RTT就等于當前時間和when的差值。

linux內核中，更新rtt的函數為tcp_ack_update_rtt：

三、RTO的計算

3.1 經典方法

為了避免單次RTT波動，計算RTO時新引入了變量SRTT，表示更加平滑的RTT數值，它的計算方法：

?

1	SRTT = x(SRTT) + (1 - x)RTT;

x被稱為平滑因子，一般建議設置在[0.8, 0.9]，意思是SRTT值百分之八十來自于之前的值，百分之二十來自于當前值。然后計算RTO的方法為：

?

1	RTO = min(ubound, max(lbound, y(SRTT)));

y是時延離散因子，推薦值為[1.3, 2.0]，ubound是RTO的上邊界，lbound是RTO的下邊界。

算法的缺點

在RTT波動較大時，RTO不能明顯適應網絡變化。

3.2 標準方法

標準方法引入了平均偏差的概念，它類似于統計學里面的方差，但是因為方差的計算過程代價較大，對于快速TCP來說不太適合。假設rtt的值為M，RTO的計算方式為：

?

1 2 3

srtt = (1 - g)srtt + g(M); rttval = (1 - h)rttval + h(|M - rttval|); RTO = srtt + 4(rttval);

其中g設置為1/8，h設置為1/4，對srtt而言，它有1/8取決于當前值，7/8取決于現有值。當RTT變化時，偏差增量越大，RTO的增量也越大。

關于計算RTT和RTO的算法，還有很多種，歷史上針對這個的探討從未停止過。

比較出名的擁塞算法還有谷歌的bbr算法，高版本的linux內核已經合入了bbr算法作為擁塞控制算法。

四、其他

4.1 TCP Timestamps選項

時間戳選項的作用是為了方便計算RTT，每發出一個數據包，就記錄下發送時間，收到數據包時就能準確的獲知到數據包往返時間了。

通過TCPDUMP抓包很容易就能看到Timestamps選項：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的TCP中的RTT和RTO的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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