计算机网络——TCP超时重传时间的选择

Posted 2021-12-14 花生酱拌面

    超时重传时间的选择是TCP最复杂的问题之一，超时重传时间RTO在很大程度上影响了TCP的传输效率。

    如上图所示的通信过程，A首先向B发送数据报文段0，并接收来自B的确认报文段，这中间的时间称为往返时间RTT，因此我们选择的超时重传时间RTO应当略大于往返时间RTT，如果太小了就会导致A在收到确认报文之前就进行了重传。
    但网络是很复杂的，基于一次样本的测量是无法确定RTO的，就比如A给B发送的数据报文段1，它的往返时间很可能因为网络质量的波动，而导致往返时间大于超时重传时间。

    因此，我们需要选择新的、更加合理的RTO计算方案。如上图所示的计算公式，考虑到了新的RTT样本给RTO带来的影响，进行了加权处理。
    在根据RTT计算出RTO后，当又获得了新的RTT样本，那么就要综合两个RTT时间，给新老RTT赋予不同的权值，新的RTTs=（1-α）x 旧RTTs + α x 新的RTT样本值，而新的RTO由RTTs和RTTD两部分组成，RTTD的计算公式也如图上所示。

    在对RTT样本进行采集时，也可能会出现一定的问题。如上图所示，如果A发送的报文段丢失了，在到达重传时间后进行该报文的重传，并收到了针对重传报文的确认，而如果把这个确认当做是对丢失报文的确认，就会使RTT样本过大；而如上图右侧所示，如果将对报文的确认误以为是对重传报文的确认，就会导致RTT样本过小。
    为了解决这个问题，提出了一个方案，即报文段每重传一次，就将超时重传时间RTO增大，一般做法是取为原来的两倍。

    如上图所示的通信过程，根据采集到的往返时间RTT和RTO的计算公式，我们可以很方便地求得具体的RTO数值。

    而如果出现了超时重传的情况，就直接将新的RTO取为原来的两倍即可。