• TCP 核心问题之 顺序与丢包


    TCP 核心问题之 顺序与丢包

    时隔多年,终于记起这个系列挖的坑还没写完。

    首先补充一点之前没提到的应答的知识

    累积应答 (cumulative acknowledgment)

    顾名思义,累积起来一起应答。(PS 我看网上不少会叫 累计应答,但我感觉更像是积累,所以我更倾向于称之为累积)

    TCP 在发包的是后会带有 id ,这个包 id 的起始值在三次握手的阶段会确定好一个数。

    TCP 需要发送端和接收端保存这些发送记录,以便进行应答和重传等操作,来保证数据的可靠性。

    累积应答不同于之前所说的每个包都给一个 ACK,而是在多个包同时到来的时候只应答最最后一个包即可。

    顺序与丢包问题

    有了上面的介绍,我们再来聊聊,顺序和丢包问题。

    关于顺序,TCP 在握手时会约定一个初始的包序号,那么这个序号就是保证包有序的关键。

    一般来说,我们的数据传输通过网线电信号进行远距离传输,那么在这个过程中,谁都不能保证这个数据包就一定能够稳定送达,毕竟谁家还没有个事儿了。

    所以要对收到的包进行 ACK,来确认这个包我收到了,你可以继续后面的数据传输了,上面提到的 累积应答 就是对此的优化,但难免会有丢包的情况,这个时候如何处理呢?

    超时重传

    一种方式是由发送方来进行兜底,一定的时间内没有收到对应包的 ACK,就会对此包进行重传。

    至于 一定时间 究竟要设置多久,这里有一个 自适应重传算法 就不展开讲了

    如果超时重传的数据包再次超时,TCP 的策略是超时时间加倍,两次超时就说明当前网络环境已经很差,不适合再反复重传了。

    仅仅发送方来做重传,有个问题就是超时时间比较长,无法及时重传。通过接受方配合可以实现一个快速重传的机制:

    当接收方收到大于期望收到的包时,会发送一个冗余的 ACK,期望的仍是下一个需要的包。当发送方收到三次冗余的 ACK 时就会直接进行重传。

    还有一种补偿的机制是 SACK (Selective Acknowledgment)

    就是说,TCP 会将接收方已缓存的包 id 信息带给发送方,比如 ACK1 、SACK3 、SACK4。 这样缺少包 2 的 ACK 发送方一下就看出来了,可以直接进行重传。

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