【正文】 若發(fā)送窗口值還容許發(fā)送報(bào)文段，就按擁塞避免算法繼續(xù)發(fā)送報(bào)文段。 (5) 若收到了確認(rèn)新的報(bào)文段的 ACK，就將 cwnd 縮小到 ssthresh。 課件制作人：謝希仁 TCP 的重傳機(jī)制 ? 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。 課件制作人：謝希仁 往返時(shí)延的方差很大 ? 由于 TCP 的下層是一個(gè)互連網(wǎng)環(huán)境， IP 數(shù)據(jù)報(bào)所選擇的路由變化很大。因而運(yùn)輸層的往返時(shí)延的方差也很大。 時(shí)間 數(shù)據(jù)鏈路層 運(yùn)輸層 T1 T2 T3 往返時(shí)延的 概率分布 課件制作人：謝希仁 往返時(shí)延的自適應(yīng)算法 ? 記錄每一個(gè)報(bào)文段發(fā)出的時(shí)間，以及收到相應(yīng)的確認(rèn)報(bào)文段的時(shí)間。這兩個(gè)時(shí)間之差就是報(bào)文段的往返時(shí)延。 ? 將各個(gè)報(bào)文段的往返時(shí)延樣本加權(quán)平均，就得出報(bào)文段的平均往返時(shí)延 RTT。 ? 每測(cè)量到一個(gè)新的往返時(shí)延樣本，就按下式重新計(jì)算一次平均往返時(shí)延 RTT： 平均往返時(shí)延 RTT ? ? ? (舊的 RTT) ? (1 ? ?) ? (新的往返時(shí)延樣本 ) (72) ? 在上式中， 0 ? ? ? 1。 課件制作人：謝希仁 參數(shù) ? 的選擇 ? 若 ? 很接近于 1，表示新算出的平均往返時(shí)延 RTT 和原來(lái)的值相比變化不大，而新的往返時(shí)延樣本的影響不大 (RTT 值更新較慢 )。 ? 若選擇 ? 接近于零，則表示加權(quán)計(jì)算的平均往返時(shí)延 RTT 受新的往返時(shí)延樣本的影響較大(RTT 值更新較快 )。 ? 典型的 ? 值為 7/8。 課件制作人：謝希仁 超時(shí)重傳時(shí)間 RTO (RetransmissionTimeOut) ? 計(jì)時(shí)器的 RTO 應(yīng)略大于上面得出的 RTT，即： RTO ? ? ? RTT (73) ? 這里 ? 是個(gè)大于 1 的系數(shù)。 ? 若取 ? 很接近于 1 ，發(fā)送端可及時(shí)地重傳丟失的報(bào)文段，因此效率得到提高。 ? 但若報(bào)文段并未丟失而僅僅是增加了一點(diǎn)時(shí)延，那么過(guò)早地重傳反而會(huì)加重網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。 ? 因此 TCP 原先的標(biāo)準(zhǔn)推薦將 ? 值取為 2。 課件制作人：謝希仁 往返時(shí)延 RTT? 往返時(shí)間的測(cè)量相當(dāng)復(fù)雜 ? TCP 報(bào)文段 1 沒(méi)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(lái)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)延 RTT? 是對(duì)哪一個(gè)報(bào)文段 的確認(rèn)？ 課件制作人：謝希仁 Karn 算法 ? 在計(jì)算平均往返時(shí)延 RTT 時(shí)，只要報(bào)文段重傳了，就不采用其往返時(shí)延樣本。 ? 這樣得出的平均往返時(shí)延 RTT 和重傳時(shí)間就較準(zhǔn)確。 課件制作人：謝希仁 修正的 Karn 算法 ? 報(bào)文段每重傳一次 ， 就將重傳時(shí)間增大一些： 新的重傳時(shí)間 ? ? ? (舊的重傳時(shí)間 ) (74) ? 系數(shù) ? 的典型值是 2 。 ? 當(dāng)不再發(fā)生報(bào)文段的重傳時(shí)，才根據(jù)報(bào)文段的往返時(shí)延更新平均往返時(shí)延 RTT 和重傳時(shí)間的數(shù)值。 ? 實(shí)踐證明，這種策略較為合理。 課件制作人：謝希仁 隨機(jī)早期丟棄 RED (Random Early Discard) ? 使路由器的隊(duì)列維持兩個(gè)參數(shù)，即隊(duì)列長(zhǎng)度最小門(mén)限 THmin 和最大門(mén)限 THmax。 ? RED 對(duì)每一個(gè)到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)都先計(jì)算平均隊(duì)列長(zhǎng)度 LAV。 ? 若平均隊(duì)列長(zhǎng)度小于最小門(mén)限 THmin，則將新到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)放入隊(duì)列進(jìn)行排隊(duì)。 ? 若平均隊(duì)列長(zhǎng)度超過(guò)最大門(mén)限 THmax，則將新到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)丟棄。 ? 若平均隊(duì)列長(zhǎng)度在最小門(mén)限 THmin 和最大門(mén)限THmax 之間 ， 則按照某一概率 p 將新到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)丟棄 。 課件制作人：謝希仁 RED 將路由器的到達(dá)隊(duì)列 劃分成為三個(gè)區(qū)域 從隊(duì)首 發(fā)送 最小門(mén)限 THmin 最大門(mén)限 THmin 數(shù)據(jù)報(bào) 到達(dá) 平均隊(duì)列長(zhǎng)度 Lav 排隊(duì) 丟棄 以概率 p 丟棄 課件制作人：謝希仁 丟棄概率 p 與 THmin 和 Thmax 的關(guān)系 最小門(mén)限 THmin 最大門(mén)限 THmax 平均隊(duì)列長(zhǎng)度 Lav 數(shù)據(jù)報(bào)丟棄概率 p 0 pmax ? 當(dāng) LAV ? Thmin 時(shí)，丟棄概率 p = 0。 ? 當(dāng) LAV ?Thmax 時(shí)，丟棄概率 p = 1。 ? 當(dāng) THmin ? LAV ? THmax時(shí)， 0 ? p ? 1 。 例如，按線性規(guī)律變化，從 0 變到 pmax。 課件制作人：謝希仁 瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度和 平均隊(duì)列長(zhǎng)度的區(qū)別 隊(duì)列長(zhǎng)度 時(shí)間 瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度 平均隊(duì)列長(zhǎng)度 課件制作人：謝希仁 TCP 的運(yùn)輸連接管理 1. 運(yùn)輸連接的三個(gè)階段 ? 運(yùn)輸連接就有三個(gè)階段，即： 連接建立 、數(shù)據(jù)傳送 和 連接釋放 。運(yùn)輸連接的管理就是使運(yùn)輸連接的建立和釋放都能正常地進(jìn)行。 ? 連接建立過(guò)程中要解決以下三個(gè)問(wèn)題： ? 要使每一方能夠確知對(duì)方的存在。 ? 要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)（如最大報(bào)文段長(zhǎng)度，最大窗口大小，服務(wù)質(zhì)量等）。 ? 能夠?qū)\(yùn)輸實(shí)體資源（如緩存大小，連接表中的項(xiàng)目等）進(jìn)行分配。 課件制作人：謝希仁 客戶服務(wù)器方式 ? TCP 的連接和建立都是采用客戶服務(wù)器方式。 ? 主動(dòng)發(fā)起連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做 客戶(client)。 ? 被動(dòng)等待連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做 服務(wù)器 (server)。 課件制作人：謝希仁 用三次握手建立 TCP 連接 SYN, SEQ = x 主機(jī) B ACK, SEQ = x + 1, ACK = y ? 1 被動(dòng)打開(kāi) 主動(dòng)打開(kāi) 確認(rèn) 確認(rèn) 主機(jī) A 連接請(qǐng)求 課件制作人：謝希仁 建立 TCP 連接 ? A 的 TCP 向 B 發(fā)出連接請(qǐng)求報(bào)文段，其首部中的同步比特 SYN 應(yīng)置為 1，并選擇序號(hào) x，表明傳送數(shù)據(jù)時(shí)的第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的序號(hào)是 x。 ? B 的 TCP 收到連接請(qǐng)求報(bào)文段后，如同意，則發(fā)回確認(rèn)。 ? B 在確認(rèn)報(bào)文段中應(yīng)將 SYN 置為 1，其確認(rèn)號(hào)應(yīng)為 x ? 1，同時(shí)也為自己選擇序號(hào) y。 ? A 收到此報(bào)文段后，向 B 給出確認(rèn)，其確認(rèn)號(hào)應(yīng)為 y ? 1。 ? A 的 TCP 通知上層應(yīng)用進(jìn)程，連接已經(jīng)建立。 ? 當(dāng)運(yùn)行服務(wù)器進(jìn)程的主機(jī) B 的 TCP 收到主機(jī) A 的確認(rèn)后，也通知其上層應(yīng)用進(jìn)程，連接已經(jīng)建立。 課件制作人：謝希仁 TCP 連接釋放的過(guò)程 FIN, SEQ = x ACK, SEQ = y, ACK= x ? 1 ACK, SEQ = x + 1, ACK = y ? 1 應(yīng)用進(jìn)程 釋放連接 A 不再發(fā)送報(bào)文 FIN, ACK, SEQ = y, ACK = x + 1 主機(jī) B 主機(jī) A 通知主機(jī) 應(yīng)用進(jìn)程 ① 應(yīng)用進(jìn)程 釋放連接 B 不再發(fā)送報(bào)文 ② 確認(rèn) 確認(rèn) 從 A 到 B 的連接就釋放了，連接處于 半關(guān)閉 狀態(tài)。 相當(dāng)于 A 向 B 說(shuō)： “我已經(jīng)沒(méi)有數(shù)據(jù)要發(fā)送了。 但你如果還發(fā)送數(shù)據(jù)，我仍接收。” 至此，整個(gè)連接已經(jīng)全部釋放。 課件制作人：謝希仁 TCP 的有限狀態(tài)機(jī) ? 為了管理因特網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)管理中心設(shè)有管理信息庫(kù) MIB (Management Information Base)。 ? 管理信息庫(kù)存放著各主機(jī)的 TCP 連接表。 ? TCP 連接表對(duì)每個(gè)連接都登記了其連接信息。除本地和遠(yuǎn)地的 IP 地址和端口號(hào)外，還要記錄每一個(gè)連接所處的狀態(tài)。 連接狀態(tài) 本地 IP 地址 本地端口 遠(yuǎn)地 IP 地址 遠(yuǎn)地端口 連接 1 連接 2 連接 n 課件制作人：謝希仁 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(kāi) 被動(dòng)打開(kāi) 被動(dòng)關(guān)閉 主動(dòng)關(guān)閉 起點(diǎn) 被動(dòng)打開(kāi) 主動(dòng)打開(kāi) 發(fā)送 SYN 同時(shí)打開(kāi) 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(guò)兩倍報(bào)文段壽命后 關(guān)閉 課件制作人：謝希仁 TCP 的正常的連接建立和關(guān)閉 SYN, SEQ = x 客戶進(jìn)程 服務(wù)器進(jìn)程 LISTEN（被動(dòng)打開(kāi)） (主動(dòng)打開(kāi) ) SYN_SENT SYN_RCVD ESTABLISHED ESTABLISHED (主動(dòng)關(guān)閉 ) FIN_WAIT_1 CLOSE_WAIT ( 被動(dòng)關(guān)閉 ) FIN_WAIT_2 LAST_ACK TIME_WAIT CLOSED （全雙工數(shù)據(jù)傳送階段） SYN, ACK, SEQ = y, ACK = x + 1 ACK, SEQ = x + 1, ACK = y + 1 FIN, SEQ = u ACK, SEQ = v, ACK = u + 1 FIN, ACK, SEQ = v, ACK = u + 1 ACK, SEQ = u + 1, ACK = v + 1 TIME_WAIT CLOSE_WAIT SYN_RCVD ESTABLISHED 課件制作人：謝希仁 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH