Linux你必须知道的小知识-29

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3.13 简述 TCP 慢启动

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  1. 慢启动(Slow Start),是传输控制协议(TCP)使用的一种阻塞控制机制。慢启动也叫做指数增长期。慢启动是指每次TCP接收窗口收到确认时都会增长。增加的大小就是已确认段的数目。这种情况一直保持到要么没有收到一些段,要么窗口大小到达预先定义的阈值。如果发生丢失事件,TCP就认为这是网络阻塞,就会采取措施减轻网络拥挤。一旦发生丢失事件或者到达阈值,TCP就会进入线性增长阶段。这时,每经过一个RTT窗口增长一个段。

3.14 说说 TCP 如何保证有序

参考回答

  • 主机每次发送数据时,TCP就给每个数据包分配一个序列号并且在一个特定的时间内等待接收主机对分配的这个序列号进行确认,如果发送主机在一个特定时间内没有收到接收主机的确认,则发送主机会重传此数据包。接收主机利用序列号对接收的数据进行确认,以便检测对方发送的数据是否有丢失或者乱序等,接收主机一旦收到已经顺序化的数据,它就将这些数据按正确的顺序重组成数据流并传递到高层进行处理。

  • 具体步骤如下:

    (1)为了保证数据包的可靠传递,发送方必须把已发送的数据包保留在缓冲区;

    (2)并为每个已发送的数据包启动一个超时定时器;

    (3)如在定时器超时之前收到了对方发来的应答信息(可能是对本包的应答,也可以是对本包后续包的应答),则释放该数据包占用的缓冲区;

    (4)否则,重传该数据包,直到收到应答或重传次数超过规定的最大次数为止。

    (5)接收方收到数据包后,先进行CRC校验,如果正确则把数据交给上层协议,然后给发送方发送一个累计应答包,表明该数据已收到,如果接收方正好也有数据要发给发送方,应答包也可方在数据包中捎带过去。

3.15 说说 TCP 常见的拥塞控制算法有哪些

参考回答

  1. TCP Tahoe/Reno

    最初的实现,包括慢启动、拥塞避免两个部分。基于重传超时(retransmission timeout/RTO)和重复确认为条件判断是否发生了丢包。两者的区别在于:Tahoe算法下如果收到三次重复确认,就进入快重传立即重发丢失的数据包,同时将慢启动阈值设置为当前拥塞窗口的一半,将拥塞窗口设置为1MSS,进入慢启动状态;而Reno算法如果收到三次重复确认,就进入快重传,但不进入慢启动状态,而是直接将拥塞窗口减半,进入拥塞控制阶段,这称为“快恢复”。

    而Tahoe和Reno算法在出现RTO时的措施一致,都是将拥塞窗口降为1个MSS,然后进入慢启动阶段。

  2. TCP BBR(Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time)

    BBR是由Google设计,于2016年发布的拥塞算法。以往大部分拥塞算法是基于丢包来作为降低传输速率的信号,而BBR则基于模型主动探测。该算法使用网络最近出站数据分组当时的最大带宽和往返时间来建立网络的显式模型。数据包传输的每个累积或选择性确认用于生成记录在数据包传输过程和确认返回期间的时间内所传送数据量的采样率。该算法认为随着网络接口控制器逐渐进入千兆速度时,分组丢失不应该被认为是识别拥塞的主要决定因素,所以基于模型的拥塞控制算法能有更高的吞吐量和更低的延迟,可以用BBR来替代其他流行的拥塞算法,例如CUBIC。