详细分析TCP数据的传输过程
建立連接后,兩臺主機就可以相互傳輸數(shù)據(jù)了。如下圖所示:
圖1:TCP 套接字的數(shù)據(jù)交換過程
上圖給出了主機A分2次(分2個數(shù)據(jù)包)向主機B傳遞200字節(jié)的過程。首先,主機A通過1個數(shù)據(jù)包發(fā)送100個字節(jié)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包的 Seq 號設(shè)置為 1200。主機B為了確認(rèn)這一點,向主機A發(fā)送 ACK 包,并將 Ack 號設(shè)置為 1301。
此時 Ack 號為 1301 而不是 1201,原因在于 Ack 號的增量為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。假設(shè)每次 Ack 號不加傳輸?shù)淖止?jié)數(shù),這樣雖然可以確認(rèn)數(shù)據(jù)包的傳輸,但無法明確100字節(jié)全部正確傳遞還是丟失了一部分,比如只傳遞了80字節(jié)。因此按如下的公式確認(rèn) Ack 號:
Ack號 = Seq號 + 傳遞的字節(jié)數(shù) + 1
與三次握手協(xié)議相同,最后加 1 是為了告訴對方要傳遞的 Seq 號。
下面分析傳輸過程中數(shù)據(jù)包丟失的情況,如下圖所示:
圖2:TCP套接字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)生錯誤
上圖表示通過 Seq 1301 數(shù)據(jù)包向主機B傳遞100字節(jié)的數(shù)據(jù),但中間發(fā)生了錯誤,主機B未收到。經(jīng)過一段時間后,主機A仍未收到對于 Seq 1301 的ACK確認(rèn),因此嘗試重傳數(shù)據(jù)。
為了完成數(shù)據(jù)包的重傳,TCP套接字每次發(fā)送數(shù)據(jù)包時都會啟動定時器,如果在一定時間內(nèi)沒有收到目標(biāo)機器傳回的 ACK 包,那么定時器超時,數(shù)據(jù)包會重傳。
重傳超時時間(RTO, Retransmission Time Out)
這個值太大了會導(dǎo)致不必要的等待,太小會導(dǎo)致不必要的重傳,理論上最好是網(wǎng)絡(luò) RTT 時間,但又受制于網(wǎng)絡(luò)距離與瞬態(tài)時延變化,所以實際上使用自適應(yīng)的動態(tài)算法(例如 Jacobson 算法和 Karn 算法等)來確定超時時間。
往返時間(RTT,Round-Trip Time)表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始,到發(fā)送端收到來自接收端的 ACK 確認(rèn)包(接收端收到數(shù)據(jù)后便立即確認(rèn)),總共經(jīng)歷的時延。重傳次數(shù)
TCP數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的不同而有所區(qū)別。有些系統(tǒng),一個數(shù)據(jù)包只會被重傳3次,如果重傳3次后還未收到該數(shù)據(jù)包的 ACK 確認(rèn),就不再嘗試重傳。但有些要求很高的業(yè)務(wù)系統(tǒng),會不斷地重傳丟失的數(shù)據(jù)包,以盡最大可能保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的正常交互。
最后需要說明的是,發(fā)送端只有在收到對方的 ACK 確認(rèn)包后,才會清空輸出緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的详细分析TCP数据的传输过程的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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