第21章TCP的超时与重传

21.1 引言

TCP提供可靠的运输层。它使用的方法之一就是确认从另一端收到的数据。但数据和确认都有可能会丢失。TCP通过在发送时设置一个定时器来解决这种问题。如果当定时器溢出时还没有收到确认，它就重传该数据。对任何实现而言，关键之处就在于超时和重传的策略，即怎样决定超时间隔和如何确定重传的频率。

我们已经看到过两个超时和重传的例子：

（1）在6.5节的ICMP端口不能到达的例子中，看到TFTP客户使用UDP实现了一个简单的超时和重传机制：假定5秒是一个适当的时间间隔，并每隔5秒进行重传；

（2）在向一个不存在的主机发送ARP的例子中（第4.5节），我们看到当TCP试图建立连接的时候，在每个重传之间使用一个较长的时延来重传SYN。

对每个连接，TCP管理4个不同的定时器：

1) 重传定时器使用于当希望收到另一端的确认。在本章我们将详细讨论这个定时器以及一些相关的问题，如拥塞避免。

2) 坚持（persist）定时器使窗口大小信息保持不断流动，即使另一端关闭了其接收窗口。第22章将讨论这个问题。

3) 保活（keep alive）定时器可检测到一个空闲连接的另一端何时崩溃或重启。第23章将描述这个定时器。

4) 2MSL定时器测量一个连接处于TIME_WAIT状态的时间。我们在18.6节对该状态进行了介绍。

本章以一个简单的TCP超时和重传的例子开始，然后转向一个更复杂的例子。该例子可以使我们观察到TCP时钟管理的所有细节。可以看到TCP的典型实现是怎样测量TCP报文段的往返时间以及TCP如何使用这些测量结果来为下一个将要传输的报文段建立重传超时时间。

接着我们将研究TCP的拥塞避免—当分组丢失时TCP所采取的动作—并提供一个分组丢失的实际例子，我们还将介绍较新的快速重传和快速恢复算法，并介绍该算法如何使TCP检测分组丢失比等待时钟超时更快。

21.2 超时与重传的简单例子

首先观察TCP所使用的重传机制，我们将建立一个连接，发送一些分组来证明一切正常，然后拔掉电缆，发送更多的数据，再观察TCP的行为。

正常发送

本行在发送本行前断连9分钟后TCP放弃时输出