TCP协议疑难杂症全景解析
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曾经我也改过Nagle算法，确切的说不是修改Nagle算法，而是修改了“到底何时能发送数据”的策略，以往都是发送端判断能否发送数据的，可是如果此时有延迟ACK在等待被捎带，而待发送的数据又由于积累不够或者其它原因不能发送，因此两边都在等，这其实在某些情况下不是很好。我所做的改进中对待何时能发送数据又增加了一种情况，这就是“ACK拉”的情况，一旦有延迟ACK等待发送，判断一下有没有数据也在等待发送，如果有的话，看看数据是否大到了一定程度，在此，我选择的是MSS的一半： IF (没有超过拥塞窗口大小的数据分段未确认 || 数据分段中包含FIN ) && 数据分段没有超越窗口边界 Then IF 分段在中间(上述例子中的分段1和2) || 分段是紧急模式 || 通过上述的Nagle算法(改进后的Nagle算法) Then 发送分段 EndIF ELSE IF 有延迟ACK等待传输 && 发送队列中有待发送的TCP分段 && 发送队列的头分段大小大于MSS的一半 Then 发送队列头分段且捎带延迟ACK EndIF 另外，发送队列头分段的大小是可以在统计意义上动态计算的，也不一定非要是MSS大小的一半。我们发现，这种算法对于交互式网路应用是自适应的，你打字越快，特定时间内积累的分段就越长，对端回复的越快(可以捎带ACK)，本端发送的也就越快(以Echo举例会更好理解)。 疑难杂症14：《TCP/IP详解(卷一)》中Nagle算法的例子解读 这个问题在网上搜了很多的答案，有的说RFC的建议，有的说别的。可是实际上这就是一个典型的“竞态问题”： 首先服务器发了两个分段： 数据段12：ack 14 数据段13：ack 14，54:56 然后客户端发了两个分段： 数据段14：ack 54，14:17 数据段15：ack 56，17:18 可以看到数据段14本来应该确认56的，但是确认的却是54。也就是说，数据段已经移出队列将要发送但还未发送的时候，数据段13才到来，软中断处理程序抢占了数据段14的发送进程，要知道此时只是把数据段14移出了队列，还没有更新任何的状态信息，比如“发出但未被确认的分段数量”，此时软中断处理程序顺利接收了分段13，然后更新窗口信息，并且检查看有没有数据要发送，由于分段14已经移出队列，下一个接受发送检查的就是分段15了，由于状态信息还没有更新，因此分段15顺利通过发送检测，发送完成。 可以看Linux的源代码了解相关信息，tcp_write_xmit这个函数在两个地方会被调用，一个是TCP的发送进程中，另一个就是软中断的接收处理中，两者在调用中的竞态就会引起《详解》中的那种情况。注意，这种不加锁的发送方式是合理的，也是最高效的，因此TCP的处理语义会做出判断，丢弃一切不该接收或者重复接收的分段的。 承上启下 又到了该承上启下，到此为止，我们叙述的TCP还都是简单的TCP，就算是简单的TCP，也存在上述的诸多问题，就更别提继续增加TCP的复杂性了。到此为止，我们的TCP都是端到端意义上的，然而实际上TCP要跑在IP网络之上的，而IP网络的问题是很多的，是一个很拥堵网络。不幸的是，TCP的有些关于确认和可靠性的机制还会加重IP网络的拥堵。 5.IP网络之上的TCP 5.1.端到端的TCP协议和IP协议之间的矛盾 端到端的TCP只能看到两个节点，那就是自己和对方，它们是看不到任何中间的路径的。可是IP网络却是一跳一跳的，它们的矛盾之处在于TCP的端到端流量控制必然会导致网络拥堵。因为每条TCP连接的一端只知道它对端还有多少空间用于接收数据，它们并不管到达对端的路径上是否还有这么大的容量，事实上所有连接的这些空间加在一起将瞬间超过IP网络的容量，因此TCP也不可能按照滑动窗口流量控制机制很理想的运行。 势必需要一种拥塞控制机制，反应路径的拥塞情况。 疑难杂症15：拥塞控制的本质 由于TCP是端到端协议，因此两端之间的控制范畴属于流量控制，IP网络的拥塞会导致TCP分段的丢失，由于TCP看不到中间的路由器，因此这种丢失只会发生中间路由器，当然两个端点的网卡或者IP层丢掉数据分段也是TCP看不到的。因此拥塞控制必然作用于IP链路。事实上我们可以得知，只有在以下情况下拥塞控制才会起作用： a.两个或两个以上的连接(其中一个一定要是TCP，另一个可以是任意连接)经过同一个路由器或者同一个链路时； b.只有一个TCP连接，然而它经过了一个路由器时。 其它情况下是不会拥塞的。因为一个TCP总是希望独享整条网络通路，而这对于多个连接而言是不可能的，必须保证TCP的公平性，这样这种拥塞控制机制才合理。本质上，拥塞的原因就是大家都想独享全部带宽资源，结果导致拥塞，这也是合理的，毕竟TCP看不到网络的状态，同时这也决定了TCP的拥塞控制必须采用试探性的方式，最终到达一个足以引起其“反应”的“刺激点”。 拥塞控制需要完成以下两个任务：1.公平性；2.拥塞之后退出拥塞状态。 疑难杂症16：影响拥塞的因素 （编辑：晋中站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
