TCP数据流稳定性－－TCP分片,重组及乱序

http://www.cnblogs.com/derekchen/archive/2009/07/15/1524415.html

 

1、IP分片的情况。IP软件包有一个［分片］和［重组］模块，一个IP数据报在传输中可以被ip软件包的［分片］模块分片，在目的接收端B的IP软件包 的[重组]模块重新组合。接收端B的IP软件包如果收到乱序的IP报文，是不会把这个包交付到高层TCP协议的，直到收到同一个IP报文的全部分片。所 以，如果发送端的FIN被分片，接收端B在收到完整的此IP数据报之前，TCP模块不会收到这个包的任何分片。

2、发送端A发送了一个FIN，这仅代表发送端A想终止传输，并不代表另一端B想终止。这就是说，终止双向链接需要4次握手断开（也有3次握手断开，类似 3次握手链接），比如，发送端A向发送端B发一个查询请求，发送端A已经没有更多的数据要发送了，因此可以发送FIN请求一端断开，也称为半断开，然后， 另一端B则需要时间处理请求，再把查询结果返回给A，最后B发送FIN。
1）首先是A发送FIN，然后收到来自B的对这个FIN的确认，此时，发送端A将不能发送任何数据包，但可以接受B发来的数据包（这是非常常见的传输模式，客户端发完，终止链接）。
2）发送端B仍旧可以继续发送数据包，直到高层没有更多的数据，发送端B发送FIN，A收到后发送对这个FIN的确认。此时，双方都不能再传输任何数据了。

3、TCP协议规定，对于收到的乱序报文并不丢弃，而是缓存下来(这样做是为了减少更多的重传)，立即发送希望接受的报文确认。例如：发送端A发送了以下几个包：第一个：1001－1100，第二个1101－1200，第三个FIN包(序列号是1201，一个虚字节)。
1）第二个包在传输的过程中丢失了，接收端收到第三个包后并不丢弃，而是缓存下来，然后，立即发送一个ACK，确认号是1101（这样做的目的是不必等到发送端A的第二个包超时后重传，发送端A收到3个同样的ACK后立即重传，这是快速重传的概念）。
2）当发送端A收到3个确认号都是1101或者第二个包的超时计时器到时间后，立即重新发送第二个包（之所以可以重传，是因为TCP协议在接收端和发送端都各自建立了两个发送、接收缓存）。
3）这样，当接收端B收到来自A的第二个包后，缓存中的数据都是按序的了。
4）对于按序包，接收端B对序列号的最后一个字节+1，也就是发送确认号是1202的ACK包。

5）发送端A收到确认号是1202后，便不能再发送任何数据了。

 

TCP 的传输机构有多个定时器。当一个包发送时，重发定时器开始计数；当收到确认信号后，重发定时器停止计数。如果超过设定时间段还没有收到确认信号，就 重发该包。一个比较棘手的问题是如何设置该时间段。如果太长，当网络传输错误增加时将导致不必要的等待时间；如果太短，就会产生过多的重复包从而降低网络 的反应时间。现代TCP协议根据实际情况对重发定时器进行动态设定。

     不 管重发过程执行得多么有效，很少的丢失包就能严重地降低TCP连接的流量。每个未收到的包或包的片段只会在重发定时器超时的时候才会丢失。在数据重发 时，接收过程一直在递送这些重发的数据，这样就使总体的数据传输陷于停顿，直到丢失的数据被取代为止。这些重发过程导致基于TCP的连接有时处于不稳定状 态。

 

IP丢包：

1。接受方：在以太网上，服务端有可能响应不过来（大量客户端有读写需求），服务端访问密集，丢弃包在所难免

2。 发送方：大量客户端同时请求服务器发送数据，并且通告窗口很大，那么服务器会很快的把分组送到网卡上，考虑一种比较极端的情况，网络中还有大量流量占用带宽，致使 服务器不能迅速将数据发送出去，而网卡可以缓存的分组数是有一定限制的，那么肯定会有数据在未发送前就被丢弃了！而接收方对这种情况毫无所知，不会更改通 告窗口的大小，即流量控制不会起作用

 3。网络传输 

 http://bbs.chinaunix.net/thread-4151013-1-1.html

大家好， 最近在看一些tcp/ip重组方面的东西，有一些问题一直是想不明白？
1、tcp重组和ip重组的区别？？ 我的理解是ip重组是重组ip碎片，将ip碎片组成一个包。tcp重组是将乱序包排序，不知道这样理解是不是对的？
对

2、ip碎片包是不是都包含tcp的头部？ 重组的时候是要把这些头部都偏移掉吗？
不是，在IP层看来，TCP的负载以及TCP头都是IP层的负载，IP层不会去做解释，直接按大小切片。

3、我用socket程序发一个5000字节的数据，用抓包软件抓数据包看了下，在数据包的ip层头部没有看到设置分片标识和偏移量这两个值，搞不明白这是怎么回事？
因为在TCP层已经根据协商的MSS对数据进行切分，MSS在协商时已经考虑了MTU，因此传递给IP层的数据包不需要再进行切分。
如果想看到IP层切分的效果，最简单的方式是PING命令，同时通过参数指定数据包的大小大于MTU，就可以看到了。你也可以自己写个UDP的程序去发送大于MTU的数据包。

 

第三个问题，tcp建立链接的时候协商mss，mss的大小考虑了MTU的大小，也就是说mss是小于MTU的，是不是对于tcp的应用来说，ip层是不会进行分片的，tcp层在组装的时候已经依据mss的大小对应用层数据进行了切割？？

是的，TCP不会网IP层发送大于MTU的报文，这个之前chinauxix有讨论。