TCP超时重传算法

一直以来都是看 《 TCP/IP 协议》这本书来理解 TCP 的一些概念，但发现讲解的不是很清晰（或者是翻译质量的问题）。最近读Tanenbaum 的 《计算机网络第4版》，惊喜的发现这本书对 TCP 的一些概念做了非常清晰易懂的讲解，心头的一些疑问得到了解答。现整理一下我的理解，以加深记忆。

 

 

¨       重传定时器：TCP 必须维护一个重传定时器，以进行超时重传

 

¨       问题：如何设置超时时间间隔 RTO？

时间间隔太短则可能导致大量不必要的重传；太长则导致性能下降；

 

¨       TCP 采用了一个高度动态的算法，来不断的调整时间间隔，这个算法就是 Jacobson 1988 算法

 

在此算法中， TCP  需要维护几个变量：

 

1 ）、RTT：对往返时间的当前最佳估计值

当一个数据段被发送出去后，TCP  启动定时器，如果在定时器过期之前确认数据段回来的话，则 TCP 测量一下这次确认所花的时间 M，然后根据如下公式更新 RTT。

 

RTT = aRTT + (1-a)M

 

其中 a  是平滑因子，典型的值是 7/8

这个公式的意思就是说，旧的 RTT  占有 7/8 的权重，新的往返时间占有 1/8 的权重

 

2 ）、D：平滑的平均偏差

有了 RTT ， 如何选择 RTO 仍然需要考量，

它的计算公式是：

 

D    = aD + (1-a)|RTT-M|

 

¨       RTO 的计算公式： RTO = RTT + 4D

这个算法简单高效，

 

¨       Karn 算法：

 
Jacobson 算法只用于处理正常的情况，但是当发生重传后，如果收到一个确认，这时候就不用这个算法来调整 RTO 值了。因为你无法判断这个确认是针对第一次传输，还是后来的重传。在这种情况下，采用 Karn 算法来调整 RTO 的值  。

Karn 算法很简单：
1）、 对于发生重传的数据段，在收到确认后，不更新 RTT
2）、在重传的时候，RTO 是倍增的，直到达到最大值的限制。如果重传超过一定的次数，TCP 连接会断开
3）、在重传并收到确认后，如果下一次的数据段没有发生重传（即一次性收到确认），则又恢复 Jacobson 算法

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