说说过量 tcp pure ack 的利弊

 过量 TCP Pure ACK 的利弊分析

 引言

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的协议，用于确保数据在网络上的可靠传输。为了实现可靠传输，TCP 引入了流控制、拥塞控制、确认机制等多种技术。其中，确认机制就是 TCP 在数据传输过程中使用的一种重要技术，其作用是保证数据的可靠传输。

确认机制是 TCP 协议中最基本、最重要的机制之一。在 TCP 传输数据时，数据经过一定的延迟后才能到达目的地，而接收端需要给发送端确认信号，告诉它已经收到了数据。确认机制就是用来实现这一功能的。TCP 发送端发送数据后，接收端会给发送端回传一个 ACK（Acknowledge）确认信号，告诉发送端已经接收到了数据。发送端在接收到 ACK 确认信号后才会将下一个分组发送出去，以确保数据传输的连续性和可靠性。

过量的 TCP 确认报文（Pure ACK）会导致网络拥塞。下面我们来分析一下过量 TCP 确认报文的利弊：

 利

1.确认数据包的快速传输：TCP协议使用的是可靠传输机制，在接收方接收到数据包后需要发送ACK确认数据包已经接收到，当数据量大时，过量的TCP Pure ACK可以加速确认数据包的传输。在某些特殊情况下，如数据丢失或延迟，TCP Pure ACK可以促进快速重传，减少网络延迟和丢包，提升通信效率。

2.防止网络拥塞：网络拥塞常常是由于网络带宽过低或网络资源不足导致的，过量的数据流量将会加剧网络拥塞。在这种情况下，传输过量的TCP Pure ACK可以帮助控制数据流，降低网络拥堵的风险，确保网络通信的正常进行。

3.提高网络性能：对于长时延网络，如卫星通信和地球环线通信，TCP连接可以在每个数据包上添加尽可能多的TCP Pure ACK以增加响应速度，从而提高网络性能。这些额外的TCP Pure ACK可以帮助网络监测它发送的数据包，可以更快速的检测和矫正延迟，并减少发生问题的可能性。

1.过多的TCP Pure ACK会占用带宽：由于TCP Pure ACK仅包含确认数据，因此它们只占用小量带宽。但是，在网络拥塞时，过量的TCP Pure ACK会占用更多的带宽。这些额外的TCP Pure ACK并不提供任何新的数据，仅仅是为了确认数据包，这些无用的数据流量会增加带宽消耗。

2.过多的TCP Pure ACK可能会导致TCP比特率降低：发送过量的TCP Pure ACK可能会导致连接的TCP比特率降低。发送过多的TCP Pure ACK可能伴随着网络不稳定，此时TCP连接会被启用丢包恢复算法，即拥塞避免算法，这将导致TCP比特率暂时降低。

3.TCP Pure ACK DDoS攻击威胁：TCP Pure ACK DDoS攻击用于利用大量未包含数据的TCP Pure ACK数据包来攻击目标系统。攻击者通过大量的TCP Pure ACK数据包来占用网络带宽和系统资源，从而降低系统的性能，甚至导致系统崩溃。

原因分析

 1. 小包传输

在某些情况下，如果数据包过小，可能会导致过量的ACK。这是因为TCP协议规定每个ACK只能确认一个字节的数据，如果数据包很小，就需要发送多个ACK来确认。

2. ACK超时

如果网络中存在ACK超时的情况，可能会导致发送方重新发送数据，而接收方收到重复的ACK。这也会导致过量的TCP Pure ACK。

解决方案

1. 调整发送方参数

通过调整TCP协议栈的参数，如调整最大窗口大小、超时时间等，可以减少过量TCP Pure ACK的产生，从而提高网络性能。

2. 使用带宽自适应算法

采用一些带宽自适应的算法，如TCP BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time），可以更智能地利用带宽，减少过量ACK对网络的影响。

 3. 优化网络拓扑

优化网络拓扑结构，减少网络拥塞的可能性。使用负载均衡、合理配置网络设备等方法，可以降低网络拥塞的风险。

结论

TCP Pure ACK作为确认数据包的重要机制，具有加速数据包传输、降低网络拥塞、增加网络性能等优点。然而，过量的TCP Pure ACK会占用网络带宽、导致TCP比特率降低、在DDoS攻击中被利用等缺陷。过量TCP Pure ACK的产生也可能会对网络性能产生一定的影响，但在某些情况下也有助于确保数据的可靠传输。通过深入分析产生原因，合理调整参数和采用智能算法，可以有效降低过量TCP Pure ACK对网络的不良影响，提升整体性能。在实际应用中，需要根据具体情况综合考虑，找到合适的解决方案，以确保网络通信的高效稳定。