现象简介

若同时开启timestamp和recycle参数，会由于引发per-host的PAWS机制，导致连接成功率降低。

【产生问题】

1、什么是timestamp和recycle？

2、什么是PAWS机制？

3、为什么成功率会降低？

什么是timestamp和recycle？

（1）什么是timestamp

tcp_timestamps的本质是记录数据包的发送时间。

基本步骤如下：

1. 发送方在发送数据时，将一个timestamp(表示发送时间)放在包里面

2. 接收方在收到数据包后，在对应的ACK包中将收到的timestamp返回给发送方(echo back)

3. 发送发收到ACK包后，用当前时刻now - ACK包中的timestamp就能得到准确的RTT


RTT（Round Trip Time）由三部分组成：链路的传播时间（propagation delay）、末端系统的处理时间、路由器缓存中的排队和处理时间（queuing delay）。

简单来说就是我发送一个数据包，然后对端回一个ack，那么当我接到ack之后，就能计算出从我发送出包到接到过了多久，这个时间就是RTT，所以RTT的变化在一定程度上反应了网络的拥塞程度。

RTO就是tcp在发送一个数据包之后，会启动一个重传定时器，而RTO就是这个定时器的重传时间。 在通俗的讲就是，我一开始预先算个定时器时间，如果你回复了ack那正好，如果没有回复给我ack，然后RTO定时器的时间又到了，那么我就重传。

【产生问题】

1、为什么需要timestamp？

2、timestamp存在什么负面影响？

为什么需要timestamp？

若没有timestamp就会采用SKB->when的方式计算RTT，基本步骤如下：

1. TCP层在发送出一个SKB时，使用skb->when记录发送出去的时间

2. TCP层在收到SKB数据包的确认时，使用now - skb->when来计算RTT

这时会存在一个缺陷，如当进行如下操作：

1、tcp层首次发送SKB时间是send_time1，然后丢包发生重传，重传一个数据包的时间是send_time2

2、tcp层收到SKB的确认包的时间是recv_time

这样无法判断recv_time对应ACK是确认第一次数据包的发送还是确认第二次重传的数据包。

timestamp存在什么负面影响？

会产生10字节的TCP header开销

（2）什么是recycle

表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭

对客户端和服务器同时起作用，开启后在 3.5*RTO 内回收，RTO 200ms~ 120s 具体时间视网络状况。

什么是Per-host PAWS机制？

在高带宽下，TCP序列号可能在较短的时间内就被重复使用(recycle/wrapped)，就可能导致同一条TCP流在短时间内出现序号一样的两个合法的数据包及其确认包！

PAWS机制就是为了应对这一现象设计的，这种机制要求所有来个同一个host IP的TCP数据包的

timestamp值是递增的。当收到一个timestamp值，小于服务端记录的对应值后，则会认为这是一个过期的数据包，然后会将其丢弃。

为什么成功率会降低？

1. 同时开启tcp_timestamp和tcp_tw_recycle会启用TCP/IP协议栈的per-host的PAWS机制

2. 经过同一NAT转换后的来自不同真实client的数据流，在服务端看来是于同一host打交道

3. 虽然经过同一NAT转化，但由于不同真实client会携带各自的timestamp值

因而无法保证整过NAT转化后的数据包携带的timestamp值严格递增

4. 当服务器的per-host PAWS机制被触发后，会丢弃timestamp值不符合递增条件的数据包