【正文】 動(dòng)關(guān)閉 被動(dòng)關(guān)閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應(yīng)用 進(jìn)程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 若 B 已經(jīng)沒有要向 A 發(fā)送的數(shù)據(jù)，其應(yīng)用進(jìn)程就通知 TCP 釋放連接。 TCP 的連接釋放 主動(dòng)關(guān)閉 被動(dòng)關(guān)閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應(yīng)用 進(jìn)程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B A 收到連接釋放報(bào)文段后，必須發(fā)出確認(rèn)。 TCP 的連接釋放 TCP 的 有 限 狀 態(tài) 機(jī) CLOSED ESTABLISHED LISTEN CLOSE_WAIT FIN_WAIT_1 SYN_RCVD FIN_WAIT_2 CLOSING TIME_WAIT SYN_SENT LAST_ACK 主動(dòng)打開 被動(dòng)打開 被動(dòng)關(guān)閉 主動(dòng)關(guān)閉 起點(diǎn) 被動(dòng)打開 主動(dòng)打開 / 發(fā)送 SYN 同時(shí)打開 收到 SYN，發(fā)送 SYN, ACK 收到 ACK 數(shù)據(jù)傳送 階段 關(guān)閉 發(fā)送 FIN 關(guān)閉 / 發(fā)送 FIN 關(guān)閉 發(fā)送 FIN 收到 RST 收到 SYN 發(fā)送 SYN, ACK 關(guān)閉 或超時(shí) 收到 ACK 收到 SYN, ACK/ 發(fā)送 ACK 收到 ACK 收到 ACK 收到 FIN 發(fā)送 ACK 收到 FIN, ACK 發(fā)送 ACK 收到 FIN 發(fā)送 ACK 同時(shí)關(guān)閉 收到 FIN 發(fā)送 ACK 發(fā)送 SYN 定時(shí)經(jīng)過兩倍報(bào)文段壽命后 關(guān)閉 stat SYN SENT ESTAB LISHED SYN RCVD LISTEN ESTAB LISHED CLOSED CLOSED 數(shù)據(jù)傳送 主動(dòng)打開 被動(dòng)打開 A B 客戶 服務(wù)器 CLOSED FIN WAIT1 CLOSE WAIT FIN WAIT2 LAST ACK 等待 2MSL TIME WAIT ? 主動(dòng)關(guān)閉 被動(dòng)關(guān)閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應(yīng)用 進(jìn)程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 客戶 服務(wù)器 TCP 的連接釋放 TCP 連接必須經(jīng)過時(shí)間 2MSL 后才真正釋放掉。 CLOSED TCP傳輸策略 ? 發(fā)送端窗口大小可變，由接收端控制。 Nagle算法 ? 如果發(fā)送方每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量很小，接收方立刻確認(rèn)，使得帶寬利用率降低 ? 收端延遲確認(rèn)，希望能夠捎帶一些數(shù)據(jù) ? 發(fā)端采用 Nagle算法：當(dāng)數(shù)據(jù)以每次一字節(jié)到達(dá)時(shí)，發(fā)送方只是發(fā)送第一個(gè)字節(jié)，緩沖后來的字節(jié)，直到收到第一個(gè)字節(jié)的確認(rèn)，將緩沖的字節(jié)放在一個(gè) TCP數(shù)據(jù)段中發(fā)送出去，并繼續(xù)緩沖字節(jié)，直到收到前面送出去的字節(jié)全部確認(rèn)；如果緩沖的數(shù)據(jù)多到可以填充一半的窗口或填滿一個(gè)最大數(shù)據(jù)段的話，允許立即發(fā)送一個(gè)分組 Clark算法 ? 接收端每次讀取一字節(jié)將導(dǎo)致愚笨窗口綜合癥 解決策略： ? 禁止接收方發(fā)送只有一個(gè)字節(jié)的窗口更新數(shù)據(jù)段，必須等待一段時(shí)間，直到有了一定數(shù)量的可用空間之后（接收方能夠處理它在建立連接時(shí)宣告的最大數(shù)據(jù)段的大小，或者它的緩沖區(qū)一半為空） TCP擁塞控制 ? 擁塞的檢測： ?傳輸線路上的噪聲引起的分組丟失 ?擁塞路由器上的分組丟失 ? 發(fā)送擁塞后的處理：發(fā)送端降速 ? 引起數(shù)據(jù)丟棄的原因： ?接收端接收緩沖區(qū)溢出（接收方的容量） ?網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的擁塞（網(wǎng)絡(luò)的容量） 接收方的處理能力不足 傳輸網(wǎng)絡(luò) 小容量接收器 調(diào)整傳輸速率 接收能力 發(fā)送方 傳輸網(wǎng)絡(luò) 鏈路擁塞 大容量接收器 調(diào)整傳輸速率 網(wǎng)絡(luò)能力 發(fā)送方 網(wǎng)絡(luò)不夠暢通 ? 發(fā)送方的兩個(gè)窗口 ?接收方允許的窗口 (rwnd個(gè) MSS) ?擁塞窗口 (cwnd個(gè) MSS) ?允許發(fā)送的字節(jié)數(shù)是兩個(gè)窗口的較小值 ? TCP擁塞控制是對(duì)擁塞窗口大小的控制 ?慢啟動(dòng) ?擁塞避免 ?擁塞后的操作 TCP的擁塞控制方案 慢啟動(dòng)（ slow start） ? 在主機(jī)剛剛開始發(fā)送報(bào)文段時(shí)可先設(shè)臵擁塞窗口 cwnd = 1，即設(shè)臵為一個(gè)最大報(bào)文段 MSS 的數(shù)值。 ? 在每收到一個(gè)對(duì)新的報(bào)文段的確認(rèn)后 ， 將擁塞窗口加倍 ， 即增加一個(gè) MSS 的數(shù)值 。 ? 用這樣的方法逐步增大發(fā)送端的擁塞窗口 cwnd，可以使分組注入到網(wǎng)絡(luò)的速率更加合理 。 Source Destination ? TCP的擁塞避免：每一次成功的傳輸都將擁塞窗口線性增長（而不是加倍）。 Sender Receiver 閾值 (threshold) ? 發(fā)送方的第三個(gè)參數(shù)：閾值 threshold（擁塞避免門限），初始值為 64KB ?當(dāng) cwnd threshold 時(shí)，使用慢啟動(dòng)算法。 ?否則，不使用慢啟動(dòng)算法而改用擁塞避免算法。 ?擁塞避免算法的思路是讓擁塞窗口 cwnd 按線性規(guī)律緩慢增長。 網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí) ? 無論在慢啟動(dòng)階段還是在擁塞避免階段，只要發(fā)送方判斷網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞（傳輸超時(shí)），就要把擁塞避免門限設(shè)臵為當(dāng)前擁塞窗口大小的一半。 ? 然后把擁塞窗口 cwnd 重新設(shè)臵為 1，執(zhí)行慢啟動(dòng)算法。 ? 這樣做的目的就是要迅速減少主機(jī)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)，使得發(fā)生擁塞的路由器有足夠時(shí)間把隊(duì)列中積壓的分組處理完畢。 22 16 “乘法減小” 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 0 4 8 12 20 24 擁塞窗口 cwnd 新的 threshold 值 網(wǎng)絡(luò)擁塞 指數(shù)規(guī)律增長 threshold 的初值 慢啟動(dòng) 慢啟動(dòng) 慢啟動(dòng) 擁塞避免 “加法增大” 擁塞避免 “加法增大” 傳輸輪次 乘性減小 (multiplicative decrease) ? “ 乘性減小 ” 是指不論在慢開始階段還是擁塞避免階段 ， 只要出現(xiàn)一次超時(shí) （ 即出現(xiàn)一次網(wǎng)絡(luò)擁塞 ） ， 就把擁塞避免門限設(shè)臵為當(dāng)前的擁塞窗口值的一半 。 ? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)頻繁出現(xiàn)擁塞時(shí) ， 擁塞避免門限值就下降得很快 ， 以大大減少注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù) 加性增大 (additive increase) ? “ 加性增大 ” 是指執(zhí)行擁塞避免算法后 ，在收到對(duì)所有報(bào)文段的確認(rèn)后 （ 即經(jīng)過一個(gè)往返時(shí)間 ） ， 就把擁塞窗口 cwnd增加一個(gè) MSS 大小 ， 使擁塞窗口緩慢增大 ， 以防止網(wǎng)絡(luò)過早出現(xiàn)擁塞 。 ? 如無超時(shí) ， 擁塞窗口持續(xù)增長 ， 直至到達(dá)接收方窗口大小 。 TCP定時(shí)器管理 ? 重傳定時(shí)器（發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù)段同時(shí)啟動(dòng)） ?超時(shí)前收到確認(rèn)，關(guān)閉定時(shí)器 ?超時(shí)未收到確認(rèn)，重發(fā)該數(shù)據(jù)段 ? 持續(xù)定時(shí)器（用于解決死鎖） ?應(yīng)對(duì)： TCP報(bào)文丟失，導(dǎo)致目的主機(jī)無法張開其發(fā)送窗口 ? ?；疃〞r(shí)器（用于檢測連接長時(shí)間閑臵） ? TIMED WAIT 定時(shí)器 ? 2倍分組 TTL，確保連接斷開后分組消失 重傳超時(shí)間隔的確定 ? 重傳定時(shí)器的定時(shí)間隔難以確定 ?取 T1，間隔過短，引起不必要的數(shù)據(jù)重傳 ?取 T2，間隔過長，使得網(wǎng)絡(luò)性能下降 ? 解決辦法： 動(dòng)態(tài)調(diào)整重傳超時(shí)間隔 時(shí)間 數(shù)據(jù)鏈路層 運(yùn)輸層 T T1 T2 往返時(shí)間的 概率分布 重傳超時(shí)間隔的確定 ? TCP維護(hù)一個(gè)變量 RTT，代表到達(dá)連接目標(biāo)端的往返時(shí)間的當(dāng)前最佳估計(jì)值 ? 對(duì)于未超時(shí)的數(shù)據(jù)段， TCP可以測量本次傳輸?shù)耐禃r(shí)間 M。 ? 平滑的往返時(shí)延： RTT =?RTT +(1 ?) M ，其中?是歷史 RTT所占的權(quán)重， RFC 2988 推薦的 ? 值為 7/8； M為本次的觀測值 ? 平滑的偏差變量： D = ? D +(1 ?)|RTT M|，建議值為 ?=。 ? 超時(shí)時(shí)間 timeout = RTT + 4?D 往返時(shí)間 RTT? 往返時(shí)間的測量相當(dāng)復(fù)雜 ? TCP 報(bào)文段 1 沒有收到確認(rèn)。重傳（即報(bào)文段 2）后，收到了確認(rèn)報(bào)文段 ACK。 ? 如何判定此確認(rèn)報(bào)文段是對(duì)原來的報(bào)文段 1 的確認(rèn)，還是對(duì)重傳的報(bào)文段 2 的確認(rèn)？ 發(fā)送一個(gè) TCP 報(bào)文段 超時(shí)重傳 TCP 報(bào)文段 收到 ACK 時(shí)間 1 2 往返時(shí)間 RTT? 是對(duì)哪一個(gè)報(bào)文段 的確認(rèn)？ Karn算法 ? 對(duì)于被重傳的數(shù)據(jù)段，不更新 RTT ? 每次發(fā)生重傳，超時(shí)間隔被加倍，直到有數(shù)據(jù)段能一次通過為止