TCP--常见重传机制

在传输包的过程中，会有好多问题导致服务端收不到包，比如说包丢失、网络慢等等。我们就需要一种机制来重传服务端没有收到的包。

常见的超时重传机制有。

• 超时重传
• 快速重传
• SACK
• D-SACK

一、超时重传

服务端每次收到客户端的一个包就会发回一个ACK包，表示确认。客户端从发包开始启动计时器，如果经过一段时间客户端没有收到这个ACK包，客户端就会重传丢失的包，这个时间叫做RTO。\
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那这个RTO设置多长时间比较好呢？\
这里先说一个RTT时间，RTT时间就是发送一个数据到接收到确认信息的时间，相当于正常来说从发送数据开始到该收到确认信息的时间。\

那RTO和RTT之间的大小关系是怎样的呢，下面我们给个图更方便的看一点。

如果RTO<RTT,那么就会发生不必要的重传，浪费计算机资源。\
如果RTO远大于RTT,那么中间就会等待不必要的的时间浪费。\
那么怎么样好呢，其实就是RTO刚好比RTT大一点，但又不是大很多。类似下面这样的。\
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那有人就说了，那测试一个RTT出来，然后加个一个t就好了。其实没这么简单，网络都是在波动的，所以RTT时间也是在不断波动的，所以我们的RTO也是在不断波动的，具体的RTO如何计算，大家可以看其他的博客，这里不在细讲了。\

Linux中的超时时间是倍增的，如果第一次发包没有收到ACK，那么经过一个RTO时间重传。如果这个重传的包依旧没有收到ACK，那么就是等待两个RTO时间再进行重传，每次都会乘以2。

二、快速重传

快速重传是基于数据的一种重传方式。\

服务端每次收到数据后，就会返回一个ACK（确认序列号）表示下次希望收到的数据的序号，并且表示该序号之前的数据都已经成功接受。\

TCP默认是累计确认机制，当中间有包乱序到达了，TCP只会反复确认最后一个按序到达的数据，TCP只能知道下一个数据没有按时达到，之后的数据怎么样了并不知道。

如图所示，第二个数据丢失了，服务端一直返回ACK2（因为一直没有收到第二个数据），当客户端收到3次同样的ACK后，客户端就会重传丢失的那个数据。然后服务端传回一个ACK6，表示6之前的数据都已经成功接受了。客户端收到3个相同的ACK后，就在超时重传时间之前进行重传。\

但是这样还是有个问题，就是重传的时候，是重传一个数据，还是重传所有数据呢。\
比如说数据2、3都丢失了，因为ACK只能表示下一次应该重传的一个数据，不能表示多个数据，所以即便数据3也丢失了，它依然是返回ACK2。\
如果重传2号数据，那3号数据也丢失了。如果都重传一次，显然是一次不必要的资源浪费。\

这就引出了我们的下一个知识点SACK。

三、SACK 选择性确认

保存丢失段后面成功到达的序号段，确定缺失的序号段。\
我们在返回的包里加一个SACK（以一定格式存储在TCP头的选项中），SACK表示已经接受到的数据的序列号的范围。前提是双方都支持了SACK。我们看下图。\
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我们从图中可以看到，200~299的数据丢失了，之后的数据正常到达服务端，SACK保存了后面到达序号的范围，然后告诉客户端后面这些数据正常到达了。\
这里ACK和SACK之间有一段空白，说明这些数据丢失了，要重传这一段数据。

四、D-SACK

表示重复收到了数据。\
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最后服务端返回了一个SACK3000~3500，表示3000到3500的数据都被接受了，ACK4000表示你该从4000开始发送数据了，这里的SACK其实就是D-SACK。