【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 保 留 F I N S Y N R S T P S H A C K U R G 位 0 8 16 24 31 填 充 終止 FIN (FINis) —— 用來(lái)釋放一個(gè)連接。 FIN ? 1 表明此報(bào)文段的發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放運(yùn)輸連接。 TCP 首部 20 字節(jié) 固定 首部 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗(yàn) 和 選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變） 源 端 口 序 號(hào) 緊 急 指 針 窗 口 確 認(rèn) 號(hào) 保 留 F I N S Y N R S T P S H A C K U R G 位 0 8 16 24 31 填 充 窗口字段 —— 通知對(duì)方：自己的接收緩存的剩余容量，以便讓對(duì)方設(shè)置發(fā)送窗口，單位為字節(jié)。 理解窗口的含義 ? 該字段指明發(fā)送本報(bào)文段的一方接收窗口的大小，即：從該報(bào)文段首部中的確認(rèn)號(hào)算起，另一方（收到本報(bào)文段的一方）還可以發(fā)送的字節(jié)數(shù)。 A B 確認(rèn)號(hào) =101，窗口 =500 A通知 B：“期望收到編號(hào) 101開(kāi)始的字節(jié)分組，A的接收窗口還有 500B容量?！? B收到 A的通知后，調(diào)整發(fā)送窗口以匹配 A的接收能力，從而實(shí)現(xiàn)流量控制。 TCP 首部 20 字節(jié) 固定 首部 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗(yàn) 和 選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變） 源 端 口 序 號(hào) 緊 急 指 針 窗 口 確 認(rèn) 號(hào) 保 留 F I N S Y N R S T P S H A C K U R G 位 0 8 16 24 31 填 充 檢驗(yàn)和 —— 占 2 字節(jié) 。 檢驗(yàn)和字段檢驗(yàn)的范圍包括首部和數(shù)據(jù)這兩部分 。 在計(jì)算檢驗(yàn)和時(shí) ， 要在 TCP 報(bào)文段的前面加上 12 字節(jié)的 偽首部 。 TCP 首部 20 字節(jié) 固定 首部 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗(yàn) 和 選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變） 源 端 口 序 號(hào) 緊 急 指 針 窗 口 確 認(rèn) 號(hào) 保 留 F I N S Y N R S T P S H A C K U R G 比特 0 8 16 24 31 填 充 選項(xiàng)字段 —— 長(zhǎng)度可變 。 TCP 最初只規(guī)定了一種選項(xiàng) ， 即最大報(bào)文段長(zhǎng)度 MSS。 MSS用以 通知對(duì)方 ， 自己緩存所能接收的 TCP報(bào)文段 數(shù)據(jù)部分 的最大長(zhǎng)度 。 MSS (Maximum Segment Size) 是 TCP 報(bào)文段中的 數(shù)據(jù)字段 的最大長(zhǎng)度。 最大的 MSS是多少 ？ 部分其他選項(xiàng) ? 窗口擴(kuò)大選項(xiàng) ——占 3 字節(jié)，其中有一個(gè)字節(jié)表示移位值 S。新的窗口值等于 TCP 首部中的窗口位數(shù)增大到 (16 + S)，相當(dāng)于把窗口值向左移動(dòng) S 位后獲得實(shí)際的窗口大小。 ? 時(shí)間戳選項(xiàng) ——占 10 字節(jié)，其中最主要的字段是時(shí)間戳值字段（ 4 字節(jié)）和時(shí)間戳回送回答字段（ 4 字節(jié)）。 ? 選擇確認(rèn)選項(xiàng)。 選擇確認(rèn) SACK ? 接收方收到和前面字節(jié)流不連續(xù)的多個(gè)字節(jié)塊。 ? 如果這些字節(jié)的序號(hào)都在接收窗口內(nèi)，則先收下，但要把 邊界信息 通知發(fā)送方，使其不要再重復(fù)發(fā)送這些已收到的數(shù)據(jù)。 1 1000 1501 3000 3501 4500 確認(rèn)號(hào) = 1001 L1 = 1501 L2 = 3501 R1 = 3001 R1 = 4501 接收到的字節(jié)流序號(hào)不連續(xù) … … 連續(xù)的字節(jié)流 … … … 第一個(gè)字節(jié)塊 第二個(gè)字節(jié)塊 ? 和前后字節(jié)不連續(xù)的每一個(gè)字節(jié)塊都有兩個(gè)邊界： 左邊界和右邊界。圖中用四個(gè)指針標(biāo)記這些邊界。 ? 第一個(gè)字節(jié)塊的左邊界 L1 = 1501，但右邊界 R1 = 3001。 ? 左邊界指出字節(jié)塊的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)，但右邊界減 1 才是 字節(jié)塊中的最后一個(gè)序號(hào)。 ? 第二個(gè)字節(jié)塊的左邊界 L2 = 3501，而右邊界 R2 = 4501。 RFC 2023 的規(guī)定 ? 首先在 建立 TCP 連接時(shí) ，在 TCP 首部的 選項(xiàng) 中加上 “允許 SACK” 的選項(xiàng)，而雙方必須都事先商定好。 ? 如果使用 SACK， TCP 報(bào)文段的首部中增加 SACK 選項(xiàng) ，以便報(bào)告收到的不連續(xù)字節(jié)塊的邊界。 ? 在選項(xiàng)中最多只能指明 4 個(gè) 字節(jié)塊的邊界信息。 ? 2+2*4*4+填充（首部 4字節(jié)對(duì)齊） TCP的選項(xiàng)格式 選項(xiàng)類(lèi)型 總長(zhǎng)度 選項(xiàng)值（可變） 選項(xiàng)名稱(chēng) 選項(xiàng)類(lèi)型 總長(zhǎng) 選項(xiàng)值 選項(xiàng)表結(jié)束 0 1B 無(wú) 無(wú)操作 1 1B 無(wú) MSS 2 4B MSS（ 2B） 窗口擴(kuò)大選項(xiàng) 3 3B 移位計(jì)數(shù)器 支持選擇確認(rèn) 4 2B 無(wú) 選擇確認(rèn) 5 最大 34B 非連續(xù)區(qū)塊左 右邊界 時(shí)間戳 8 10B 時(shí)間戳 +應(yīng)答 TCP 首部 20 字節(jié) 固定 首部 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗(yàn) 和 選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變） 源 端 口 序 號(hào) 緊 急 指 針 窗 口 確 認(rèn) 號(hào) 保 留 F I N S Y N R S T P S H A C K U R G 位 0 8 16 24 31 填 充 填充字段 —— 這是為了使整個(gè)首部長(zhǎng)度是 4 字節(jié)的整數(shù)倍 。 TCP 可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 以字節(jié)為單位的滑動(dòng)窗口 前移 到達(dá)緩存排隊(duì)而 暫不允許發(fā)送 已發(fā)送并 收到確認(rèn) A 的發(fā)送窗口 = 20 允許發(fā)送的序號(hào) 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 B 期望 收到的序號(hào) 前沿 后沿 前移 收縮 A根據(jù) B 的接收窗口 構(gòu)造自己的發(fā)送窗口 TCP 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)烈不贊成 發(fā)送窗口前沿向后收縮 假定： A?B，討論 A的發(fā)送窗口 和 B的接收窗口 。 。 B?A報(bào)文中的確認(rèn)號(hào)！ 不允許發(fā)送 已發(fā)送并 收到確認(rèn) A 的發(fā)送窗口位置不變 允許發(fā)送但尚未發(fā)送 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送但未收到確認(rèn) 56 P1 P2 P3 不允許接收 已發(fā)送確認(rèn) 并交付主機(jī) B 的接收窗口 允許接收 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 未按序收到， 暫時(shí)無(wú)法確認(rèn)！ 可用窗口 假定： A 發(fā)送了 11 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) P3 – P1 = A 的發(fā)送窗口（又稱(chēng)為通知窗口） P2 – P1 = 已發(fā)送但尚未收到確認(rèn)的字節(jié)數(shù) P3 – P2 = 允許發(fā)送但尚未發(fā)送的字節(jié)數(shù)（又稱(chēng)為可用窗口） 允許發(fā)送但尚未發(fā)送 可用窗口增大 A 的發(fā)送窗口 向前滑動(dòng) 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送并收到確認(rèn) 不允許 發(fā)送 已發(fā)送 但未收到確認(rèn) 56 P1 P2 P3 允許接收 B 的接收窗口 向前滑動(dòng) 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送確認(rèn) 并交付主機(jī) 不允許 接收 56 未按序收到 A 收到新的確認(rèn)號(hào)（ 34），發(fā)送窗口向前滑動(dòng) 先存下，等待按序到達(dá) B 收到 31號(hào)字節(jié)， ACK(A)，接收窗口向前滑動(dòng) 不允許 發(fā)送 已發(fā)送并收到確認(rèn) A 的發(fā)送窗口已滿(mǎn)，有效窗口為零 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送但未收到確認(rèn) 56 P1 P2 P3 假定： A暫未收到后續(xù)確認(rèn)，發(fā)送窗口內(nèi)數(shù)據(jù)將發(fā)送完畢，可用窗口耗盡。此時(shí)須停止發(fā)送，等待確認(rèn)。 當(dāng) B?A的新報(bào)文段中，確認(rèn)號(hào)在 35~54 之間，且窗口不為 0，則 A的發(fā)送窗口可繼續(xù)向前滑動(dòng)。 問(wèn)：假如 B?A的新報(bào)文段中，確認(rèn)號(hào) =45， rwnd=11， A的發(fā)送窗口如何滑動(dòng)？ 發(fā)送方窗口與緩存的關(guān)系 最后被確認(rèn) 的字節(jié) 發(fā)送應(yīng)用程序 發(fā)送緩存 最后已發(fā)送 字節(jié) 發(fā)送窗口 已發(fā)送 TCP 序號(hào)增大 。 。 ，受對(duì)方接收窗口控制。 ，排隊(duì)等待發(fā)送。 接收窗口與緩存的關(guān)系 接收應(yīng)用程序 已收到 接收窗口 TCP 接收緩存 下一個(gè)讀取 的字節(jié) 序號(hào)增大 下一個(gè)期望收到的 字節(jié)（確認(rèn)號(hào)） 。 。 。 ，等待接收程序讀取。 需要強(qiáng)調(diào) ? A 的發(fā)送窗口并不總是和 B 的接收窗口一樣大（因?yàn)橛幸欢ǖ臅r(shí)間滯后）。 ? TCP 標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定對(duì)不按序到達(dá)的數(shù)據(jù)應(yīng)如何處理。通常是先臨時(shí)存放在接收窗口中，等到字節(jié)流中所缺少的字節(jié)收到后，再按序交付上層 AP。 ? TCP 要求接收方必須有 累積確認(rèn) 的功能，這樣可以減小傳輸開(kāi)銷(xiāo)。 ? 可選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)確認(rèn)，或自己有數(shù)據(jù)時(shí) 捎帶 確認(rèn)。 ? 何時(shí)確認(rèn)？ 超時(shí)重傳時(shí)間的選擇 ? 重傳機(jī)制是 TCP 中最重要和最復(fù)雜的問(wèn)題之一。 ? TCP 每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，就對(duì)這個(gè)報(bào)文段設(shè)置一次計(jì)時(shí)器。只要計(jì)時(shí)器設(shè)置的重傳時(shí)間到但還沒(méi)有收到確認(rèn)，就要重傳這一報(bào)文段。 ? 原則上超時(shí)重傳時(shí)間略大于 RTT。 超時(shí)重傳時(shí)間的確定很困難 ? TCP 的下層是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境， IP 數(shù)據(jù)報(bào)所選擇的路由變化很大。因而每一個(gè)運(yùn)輸層報(bào)文的 RTT都不同。 ? 重傳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、過(guò)短都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。 ? 對(duì) 重傳后的確認(rèn) 進(jìn)行判斷很困難。 JACOBSON算法 ? TCP 保留 RTT 的一個(gè) 加權(quán)平均往返時(shí)間 RTTS（ 平滑往返時(shí)間 ）。 ? 第一次 測(cè)量到 RTT 樣本時(shí)， RTTS 值就取為所測(cè)量到的 RTT 樣本值 。以后每測(cè)量到一個(gè)新的 RTT 樣本，就按下式重新計(jì)算一次 RTTS： 新的 RTTS ? (1 ? ?) ? (舊的 RTTS) ? ? ? (新的 RTT 樣本 ) (54) ? 0 ? ? ? 1。 RFC 2988 推薦的 ? 值為 1/8，即 。 超時(shí)重傳時(shí)間 RTO ? RTO 應(yīng)略大于上面得出的加權(quán)平均往返時(shí)間 RTTS。 ? RF