【网络】TCP的确认应答机制和超时重传机制

确认应答(ACK)机制

在TCP中,当发送端的数据到达接受主机时,接受端主机会返回一个已收到消息的通知。这个消息叫做确认应答(ACK)。

 

【网络】TCP的确认应答机制和超时重传机制

TCP通过肯定的确认应答(ACK)实现可靠的数据传输。当发送端将数据发出之后会等待对短的确认应答。如果有确认应答,说明数据已经成功到达对端,反之,则数据丢失的可能性很大。

TCP将每个字节的数据都进行了编号,即为***

【网络】TCP的确认应答机制和超时重传机制

 

每一个***都带有对应的确认***,意思是告诉发送者,我已经收到了哪些数据,下一次你从哪里开始发。

超时重传机制

重发超时是指在重发数据之前,等待确认应答到来的那个特定时间间隔。如果超过了这个时间仍未收到确认应答,发送端将进行数据重发。

【网络】TCP的确认应答机制和超时重传机制

 

  • 主机A发送数据给B之后,可能因为网络拥堵等原因,数据无法到达主机B;
  • 如果主机A在一个特定时间间隔内没有收到B发来的确认应答,就会进行重发;

但是,主机A未收到B发来的确认应答,也可能是因为ACK丢失了;

【网络】TCP的确认应答机制和超时重传机制

 

因此主机B会收到很多重复数据,那么TCP协议需要能够识别出那些包是重复的包,并且把重复的丢弃掉,这时候我们可以利用前面提到的***,就可以很容易做到去重的效果。

超时的时间如何确定?

  • 最理想的情况下,找到一个最小的时间,保证“确认应答一定在这个时间内返回”;
  • 但是这个时间的长短,随着网络环境的不同,是由差异的;
  • 如果时间设的太长,会影响整体的重传效率;
  • 如果超时时间设的太短,有可能会频繁发送重复的包;

TCP为了保证无论在任何情况下都能比较高性能的通信,因此会动态计算这个最大超时时间。

  • Linux中(BSD Unix和Windows也是如此),超时以500ms为一个单位进行控制,每次判定超时重 发的超时时间都是500ms的整数倍;
  • 如果重发一次之后,仍然得不到应答,等待2*500ms后再次进行重传;
  • 如果仍得不到应答,等待4*500ms进行重传,依次类推,以指数形式递增;
  • 累计到一定的重传次数,TCP认为网络或者对端主机出现异常,强制关闭连接;