首页 > 其他分享 >深入理解TCP选择性确认(SACK):优化网络传输的机制

深入理解TCP选择性确认(SACK):优化网络传输的机制

时间:2024-08-20 19:53:41浏览次数:14  
标签:选项 ... 重传 确认 TCP 选择性 SACK

摘要

TCP(传输控制协议)是互联网上使用最广泛的协议之一,用于在不可靠的网络环境中提供可靠的数据传输服务。然而,在某些情况下,如网络拥塞或丢包,TCP的默认重传机制可能会导致不必要的性能下降。为了解决这个问题,TCP引入了选择性确认(SACK)机制。本文将详细介绍SACK的概念、工作原理、实现方式以及它如何提高TCP传输的效率。

1. TCP协议简介

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它通过序列号、确认应答、重传机制等确保数据的顺序、完整性和可靠性。

2. TCP中的确认机制

在TCP中,接收方通过发送确认(ACK)报文来告知发送方数据已成功接收。传统的TCP使用累积确认,即接收方只在收到一个数据段后发送一个确认,该确认仅代表已成功接收到最后一个按序到达的段。

3. 累积确认的局限性

累积确认的一个主要问题是它不能提供关于非连续数据段接收状态的详细信息。如果发生丢包,发送方不知道哪些数据段丢失,只能重传最后一个被确认的数据段之后的所有数据。

4. TCP选择性确认(SACK)概述

SACK是TCP的一个扩展,它允许接收方明确告知发送方哪些数据段已经被成功接收。这样,发送方可以只重传那些真正丢失的段,而不是所有后续数据。

44.1 SACK的工作原理
  • SACK选项:在TCP头部的选项字段中,SACK使用一个特定的选项来携带信息。
  • SACK块:接收方在SACK选项中包含一系列的SACK块,每个块指定了一个已经接收的非连续数据段的范围。
4.2 SACK选项格式
struct sack_block {
    uint32_t left_edge;  // SACK块的起始序列号
    uint32_t right_edge; // SACK块的结束序列号
};

struct tcphdr {
    // ... 标准TCP头部 ...
    uint8_t options[tcp_header_options_length];
    // ... 可能包含SACK选项 ...
};

// 示例:包含两个SACK块的选项
uint8_t options[] = {
    // ... 其他选项 ...
    0x05, 0x03, 0x00, 0x08, // SACK选项,长度为8字节
    0x12, 0x34, 0x56, 0x78, // 第一个SACK块的左右边界
    0x9A, 0xBC, 0xDE, 0xF0  // 第二个SACK块的左右边界
    // ... 其他选项 ...
};

5. SACK的实现方式

  • 启用SACK:在TCP连接建立过程中,双方通过选项协商来启用SACK。
  • 发送SACK:当接收方收到一个带有SACK选项的TCP段时,它可以在后续的ACK中包含SACK信息。
  • 处理SACK:发送方根据接收到的SACK信息来确定哪些数据段需要重传。

6. SACK的优势

  • 减少不必要的重传:仅重传丢失的数据段,而不是所有后续数据。
  • 提高网络利用率:减少了因重传导致的网络拥塞。
  • 改善用户体验:加快了数据传输速度,尤其是在高延迟和高丢包率的网络环境中。

7. SACK的局限性

  • 实现复杂性:相比于简单的累积确认,SACK的实现更为复杂。
  • 开销问题:SACK选项和SACK块增加了TCP头部的大小,从而增加了每个TCP段的开销。

8. 结论

TCP选择性确认(SACK)是一种有效的机制,可以显著提高TCP在面对丢包和网络拥塞时的性能。尽管它带来了一些实现上的复杂性和开销,但其在提高网络传输效率方面的益处是显而易见的。

参考文献

请注意,本文为示例性质,实际编写时需要根据具体主题和要求进行调整和补充。

标签:选项,...,重传,确认,TCP,选择性,SACK
From: https://blog.csdn.net/2402_85761468/article/details/141336875

相关文章

  • TCP 通信-Qt-思维导图-学习笔记
    TCP通信TCP简介TCP协议概述全称:TransmissionControlProtocol(传输控制协议)特性:面向连接、可靠、基于字节流的传输层通信协议TCP通信流程建立连接:TCP通信必须先建立连接通信端:分为客户端和服务端服务端操作监听端口:服务端监听某个端口,等待客户端连接......
  • 学懂C++(三十九):网络编程——深入详解 TCP 和 UDP 的区别和应用场景
    目录一、TCP的特点及应用场景1.可靠性2.流控制和拥塞控制3.有序传输4.应用场景二、UDP的特点及应用场景1.无连接2.不可靠性3.轻量级4.支持广播和多播5.应用场景三、TCP和UDP的区别四、TCP和UDP的工作原理1.TCP的工作原理三次握手数据传输......
  • 面试必备之TCP知识
    概述关于TCP的杂乱知识点,不成体系,毕竟TCP真的太复杂。TCP,TransmissionControlProtocol;IP,InternetProtocol,两者共同组成TCP/IP协议族,包含一系列构成互联网基础的网络协议。OSI七层网络模型图片来自于OSI七层网络模型OSI七层由于太过严格,所以并没有应用在计算机中,其衍生的T......
  • TCPIP路由技术第一卷第八章OSPF 第六部分-1虚链路
    tcp/ip_ospf案例研究6虚链路/认证/ABRfiltering1.area1virtual-link33.1.1.1(rid)2.gretunnel(ip封装ip的技术)inttunnel0ipadd113.1.1.1255.255.255.0ipospf110area0tunnelsourcelo0tunneldestination33.1.1.13.认证有很多种组合,值需要记住本资粮链......
  • TCPIP路由技术第一卷第八章OSPF 第五部分-2 Forward address
    tcp/ip_ospf案例研究5forwardaddressforwardaddress:intheautonomoussystem'sinteriortofunctionas"routeserver"initsas-external-lsas,packetsshouldberouteddirectly通告0.0.0.0非0的情况nssa区域:转发地址为asbr上最大的环回口非nssa:直接为下一跳地......
  • TCPIP路由技术第一卷第八章OSPF 第五部分-1 特殊区域
    tcp/ip_ospf案例研究4特殊区域1.stub区域:区域内所有设备areaidstub:abr会通告一条oia(默认cost1)的默认路由,存在3类lsa不存在4,5类lsa2.totallystub区域:abr配置no-summary,其他设备配置areaidstub;abr会通告一条oia的默认路由;不存在3,4,5类lsa3.nssa区域:区域内所有......
  • TCPIP路由技术第一卷 第三大部分-2 重分步的定义及实验
    tcp/ip路由控制案例研究1单向重分布和双向重分布1.什么是充分:从一个协议(或者进程域)学习到的路由(以及运行该协议的直连接口)重分布到另一个协议的数据库中2.度量值,重分布时需要制定度量值让多种协议可以理解原来的度量值(seedmetric)3.ad(管理距离),从多个协议学习到同一......
  • TCPIP路由技术第一卷第八章OSPF 第六部分-2认证和LSA过滤
    ospf认证明文认证:链路,区域,虚链路密文认证(md5):链路,区域,虚链路ospf链路明文认证step1:在接口下设置认证密钥r1(config-if)#ipospfauthentication-keyccnpr2(config-if)#ipospfauthentication-keyccnpstep2:在接口下开启明文认证r1(config-if)#ipospfauthenti......
  • TCPIP路由技术第一卷 第三大部分-4 路由更新Distribute-list
    外部的路由可以进入到路由表中,路由表中的路由也可以被通告出去,那么路由过滤器正是通过管制这些出入路由表的路由来工作的.distributelisteigrpoutin方向完全满足ospfout方向不行r1:routerripnoautoversion2network12.0.0.0r2:routerripnoautoversion2ne......
  • TCPIP路由技术第一卷 第三大部分-3 同一协议的重分步以及ODR
    odr160r1:routereigrp1network12.1.1.10.0.0.0r2:routereigrp1noautonetwork12.1.1.20.0.0.0network22.1.1.10.0.0.0r1:routereigrp1redistributeeigrp90routereigrp90redistrbuteeigrp1r2:routerospf1network12.1.1.20.0.0.0area0......