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前言

  我们已经在很多地方了解TCP 的功能和常用字段。但是TCP 传输发生的异常情况总是让我们很棘手,不知改如何处理。陷入迷茫之中。本文章只针对RTT 和RTO 做了解。

描述

 RTT (Round Trip Time)

对于 Ping 和 Traceroute,这测量了发送 Ping 数据包和取回 ICMP 数据包之间的往返时间。对于 TCP 连接,它非常相似;它测量发送数据包到从目标主机获得确认数据包的时间。

 在TCP 三次握手时:

1.计算机 A 向计算机 B 发送 TCP SYN 数据包(这是 RTT 计时器开始的地方)

2.计算机 B 向计算机 A 发送 TCP SYN-ACK 数据包(这是 RTT 计时器结束的地方)

3.然后计算机 A 向计算机 B 发送一个 TCP ACK 数据包(TCP 连接现已建立!

 

如果您使用wireshark 来捕获和分析数据包,您可以通过tcp.analysis.ack_rtt 过滤字段获取

 

 

 很容易理解,对吧?但是当数据包丢失时会发生什么? TCP 协议具有用于确保接收数据包的内置逻辑。因此,为了确保数据包被接收,发送方将重新发送数据包给对方。

我们大多数人都非常了解的重传的逻辑。在初始数据包序列上,有一个称为重传超时 (RTO  Retransmission TimeOut) 的计时器,其初始值为三秒。每次重传后,RTO 的值加倍,计算机最多重试 3 次。这意味着如果发送方在 3 秒(或 RTT > 3 秒)后没有收到确认,它将重新发送数据包。此时,发送者将等待六秒钟来获得确认。如果发送方仍然没有得到确认,它将第三次重新发送数据包并等待 12 秒,此时它将放弃。3>6>12

 

 虽然这是 RTO 已广为人知,但它并不是 TCP 中唯一重传处理逻辑。 TCP 协议的设计考虑到两台计算机之间的连接是不一样的——因此在两台计算机靠近的情况下,重传应该更快。这就是 RTT 开始影响 RTO 的地方。

 TCP 连接建立时,有一个 RTT 值,RTO 将根据 Smoothed RTT (SRTT) 计算进行调整。该计算将平滑因子应用于 RTT,从而创建有利于保证预测数据包往返时间。 SRTT 公式为:

SRTT(ALPHA * SRTT) + ((1-ALPHA) * RTT)

ALPHA = smoothing factor between .8 and .9    平滑因子在0.8 到0.9 之间

 RTT = Round Trip Time

 计算出 SRTT 后,它将用作主机在重新传输段之前等待多长时间的决定因素,其计算如下 RTO:

 

RTO = min[UBOUND, max[LBOUND(BETA * SRTT)]]

UBOUND = upper bound on the timeout (e.g. 1 minute)       超时上限值,例如1分钟

 LBOUND = lower bound on the timeout (e.g. 1 second)      超时下线值   例如1秒

BETA = delay variance factor (e.g. 1.3-2.0)  BETA = 延迟方差因子(例如 1.3-2.0)

如果在发送段后没有收到响应包,则每次重传后 RTO 加倍,在 RTT 计算中忽略前一次重传。这种策略被称为卡恩算法,被认为是非常有效的,尤其是在数据包延迟较高的区域。

 

 

 请记住,新的 RTO 是基于 SRTT 计算的,而 SRTT 是基于 RTT 的,这会导致在遇到网络延迟时非常有效的调整。最低 RTO 会因操作系统(或 TCP 实现)而异;在 Windows 中为 300 毫秒,在 Linux 中为 200 毫秒。

  在 Web 浏览器的情况下,计算机会打开到同一主机的多个连接。对于 Windows,每个连接都有自己的 SRTT 计算,因此一个连接不会影响另一个连接。对于 Linux,可能是相同的。

 

 那么RTO 很大程度取决于RTT 的大小来进行计算。对于RTT 比较高的场景,我们需要最相应的优化措施。

 

posted on 2022-08-29 18:05  zzzzy09  阅读(745)  评论(0编辑  收藏  举报