TCP四個定時器 之 TCP堅持定時器

2022-04-08 20:12:20 字數 2045 閱讀 5687

tcp通過讓接收方指明希望從傳送方接收的資料位元組數(即視窗大小)來進行流量控制。如果視窗大小為 0會發生什麼情況呢?這將有效地阻止傳送方傳送資料,直到視窗變為非0為止。

tcp不對ack報文段進行確認, tcp只確認那些包含有資料的ack報文段。

如果乙個確認丟失了,則雙方就有可能因為等待對方而使連線終止:接收方等待接收資料(因為它已經向傳送方通告了乙個非 0的視窗),而傳送方在等待允許它繼續傳送資料的視窗更新。為防止這種死鎖情況的發生,傳送方使用乙個堅持定時器 (persist timer)來周期性地向接收方查詢,以便發現視窗是否已增大。這些從傳送方發出的報文段稱為視窗探查 (window  probe)。

為了觀察到實際中的堅持定時器,我們啟動乙個接收程序。它監聽來自客戶的連線請求,接受該連線請求,然後在從網上讀取資料前休眠很長一段時間。

sock程式可以通過指定乙個暫停選項 - p使伺服器在接受連線和進行第一次讀動作之間進入休眠。我們以這種方式呼叫伺服器:

svr4 % sock -i -s -p100000 5555
該命令在從網路上讀資料之前休眠 100 000秒(27.8小時)。客戶執行在主機bsdi上,並向伺服器的5555埠執行1024位元組的寫操作。下圖給出了tcpdump的輸出結果(我們已經在結果中去掉了連線的建立過程)。

報文段1 ~ 1 3顯示的是從客戶到伺服器的正常的資料傳輸過程,有9216個位元組的資料填充了視窗。伺服器通告視窗大小為4096位元組,且預設的插口快取大小為4096位元組。但實際上它一共接收了9216位元組的資料,這是在s v r 4中tcp**和流子系統(stream subsystem)之間某種形式互動的結果。

在報文段1 3中,伺服器確認了前面 4個資料報文段,然後通告視窗為 0,從而使客戶停止傳送任何其他的資料。這就引起客戶設定其堅持定時器。如果在該定時器時間到時客戶還沒有接收到乙個視窗更新,它就探查這個空的視窗以決定視窗更新是否丟失。由於伺服器程序處於休眠狀態,所以tcp快取9216位元組的資料並等待應用程序讀取。

請注意客戶發出的視窗探查之間的時間間隔。在收到乙個大小為 0的視窗通告後的第1個(報文段1 4)間隔為4.949秒,下乙個(報文段16)間隔是4.996秒,隨後的間隔分別約為6,12,24,48和60秒。

為什麼這些間隔總是比5、6、12、24、48和60小乙個零點幾秒呢?因為這些探查被tcp的500 ms定時器超時例程所觸發。當定時器時間到時,就傳送視窗探查,並大約在4 ms之後收到乙個應答。

接收到應答使得定時器被重新啟動,但到下乙個時鐘滴答之間的時間則約為500減4ms。計算堅持定時器時使用了普通的 tcp指數退避。對乙個典型的區域網連線,首次超時時間算出來是1 . 5秒,第2次的超時值增加一倍,為 3秒,再下次乘以4為6秒,之後再乘以8為1 2秒等。但是堅持定時器總是在5 ~ 6 0秒之間,這與我們在上圖中觀察到的現象一致。

視窗探查包含乙個位元組的資料(序號為 9 2 1 7)。tcp總是允許在關閉連線前傳送乙個位元組的資料。請注意,儘管如此,所返回的視窗為0的ack並不是確認該位元組(它們確認了包括9216在內的所有資料),因此這個位元組被持續重傳。

堅持狀態與重傳超時之間乙個不同的特點就是 tcp從不放棄傳送視窗探查。這些探查每隔60秒傳送一次,這個過程將持續到或者視窗被開啟,或者應用程序使用的連線被終止。

產生原因:

首先,接收端傳送乙個視窗大小為0的ack報文;傳送端收到該訊號後,等待接收方傳送視窗大小大於0的ack.

然後,接收端傳送視窗大小大於0的報文,但是該報文丟失,因為tcp並不對ack報文進行確認,這就造成了

接收方等待接收資料,而傳送方仍然等待視窗大於0的ack,產生死鎖。

解決:傳送方使用乙個堅持定時器 (persist timer)來周期性地向接收方查詢,以便發現視窗是否已增大。這些從傳送方發出的報文段稱為視窗探查 (window  probe)。

TCP的四個定時器

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