三次握手四次挥手报文分析

 

三次挥手的原因

当server开启Delayed Ack，收到clinet的FIN后，发现发送ACK条件不满足，因此不会发送ACK,当服务发送FIN时，FIN和ACK会合并发出，因此就会出现三次挥手的场景

Delayed Ack

TCP协议规定在接受到数据段时需要向对方发送一个确认,但如果只是单纯的发送一个确认,代价会比较高(20字节的ip首部,20字节的tcp首部),最好能附带响应数据一起发送给对方.所以tcp在何时发送ack给对方有以下规定:
1) 当有响应数据要发送时,ack会随响数据立即发送给对方.
2) 如果没有响应数据,ack的发送将会有一个延迟,以等待看是否有响应数据可以一起发送,这称是"Delayed Ack".但这个延迟最多不会超过500ms,一般为200ms.如果在200ms内有数据要发送,那么ack会随数据一起立即发送给对方.注意这里的延迟200ms,不是指的从接受到对方数据到发送ack的最长等待时间差.而是指的内核启动的一个定时器,它每隔200ms就查看下是否有ack要发送.例如:假设定时器在0ms时启动,对方的数据段在
185ms时到达,那么ack最迟会在200ms时发送,而不是385ms时发送.
3) 如果在等待发送ack期间,对方的第二个数据段又到达了,这时要立即发送ack.但是如果对方的三个数据段相继到达,那么第二个数据段到达时ack立即发送,但第三个数据段到达时是否立即发送,则取决于上面两条.

Nagle Algorithm

在网络拥塞控制领域，我们知道有一个非常有名的算法叫做Nagle算法（Nagle algorithm），这是使用它的发明人John Nagle的名字来命名的，John Nagle在1984年首次用这个算法来尝试解决福特汽车公司的网络拥塞问题（RFC 896），该问题的具体描述是：如果我们的应用程序一次产生1个字节的数据，而这个1个字节数据又以网络数据包的形式发送到远端服务器，那么就很容易导致网络由于太多的数据包而过载。比如，当用户使用Telnet连接到远程服务器时，每一次击键操作就会产生1个字节数据，进而发送出去一个数据包，所以，在典型情况下，传送一个只拥有1个字节有效数据的数据包，却要发费40个字节长包头（即ip头20字节+tcp头20字节）的额外开销，这种有效载荷（payload）利用率极其低下的情况被统称之为愚蠢窗口症候群（Silly Window Syndrome）。可以看到，这种情况对于轻负载的网络来说，可能还可以接受，但是对于重负载的网络而言，就极有可能承载不了而轻易的发生拥塞瘫痪。
针对上面提到的这个状况，Nagle算法的改进在于：如果发送端欲多次发送包含少量字符的数据包（一般情况下，后面统一称长度小于MSS的数据包为小包，与此相对，称长度等于MSS的数据包为大包，为了某些对比说明，还有中包，即长度比小包长，但又不足一个MSS的包），则发送端会先将第一个小包发送出去，而将后面到达的少量字符数据都缓存起来而不立即发送，直到收到接收端对前一个数据包报文段的ACK确认、或当前字符属于紧急数据，或者积攒到了一定数量的数据（比如缓存的字符数据已经达到数据包报文段的最大长度）等多种情况才将其组成一个较大的数据包发送出去。