SACK 选项

一般TCP的ACK过程

       在TCP的交互过程中，除了第一个SYN请求报文的ACK标志未置1外，其他的报文的ACK标志都是置1的。当客户端与服务器在交互的过程中，某些数据报被丢弃时，其ACK确认和后续数据交互的过程如下图所示：

 
图 1  一般丢包情况下的ACK确认和后续数据交互的过程示意图

       在上图所示的交互过程中，我们可以清楚的发现，在交互中由于某些未知的不可控的原因导致包含data-2的数据报文丢失。虽然仅有包含data-2的报文 丢失，客户端已经收到其他的data，但是，服务器却要将data-2以及data-2之后的其他Data重传一次，这就造成了交互效率的低下。正是为了 解决这个问题，诞生了SACK。

SACK介绍

       SACK(Selective Acknowledgment，选择性确认)技术，使TCP只重新发送交互过程中丢失的包，不用发送后续所有的包，而且提供相应机制使接收方能告诉发送方 哪些数据丢失，哪些数据重发了，哪些数据已经提前收到了。如此大大提高了客户端与服务器端数据交互的效率，其确认和数据交互的过程如下图所示：

图 2  SACK确认和丢包后续数据交互示意图

SACK包结构

       SACK在TCP的选项字段里，其主要分为两种，一种为SACK允许选项，其类型值为4，该选项只允许在有SYN标志的TCP包中，也即TCP握手的前两个包中，分别表示各自是否支持SACK。其在数据报文中的封装如下图所示：

 
图 3 SACK允许选项在数据报中的封装

       另外一种SACK类型为SACK选项类型，其选项类型值为5，选项长度可变，但整个TCP选项长度不超过40字节，实际最多不超过4组边界值。其在数据报文中的封装如下图所示：

图 4  SACK选项类型在数据报文中的封装

利用SACK确认丢失的数据包

       在我们分析数据报文被丢弃的实际过程中，我们完全可以利用SACK的功能来确认被丢弃的具体数据报文。如下图所示：

图 5  带有SACK选项的确认报文中所携带的相关被丢弃的报文信息示意图

       明确三个参数：ACK确认序列号为12421，SACK的块左边界值为13801，SACK的块右边界值为15181。明确了这三个参数的数值，我们基本上就可以计算出被丢弃的数据报的序列号和长度了。
       通过上图所示的带有SACK的数据报文，我们可以知道被丢弃的数据报文的TCP序列号为12422，其数据长度为13801-12421=1380B。