TCP协议中的四种定时器

Posted 2020-09-02

TCP四种定时器

     重传计时器、坚持计时器、保活计时器、时间等待计时器

重传计时器：

     在TCP发送报文时创建，用来确认报文是否成功发送，超过预定时间，则重新发送，设置重传计时器之后，通常有两种情况：

     1、在计时器截止时间到达之前收到了对以发送报文的确认信号，则撤销此计数器；

     2、计时器时间到达仍未收到确认信号，则重新发送该报文，并将计时器复位。

坚持计时器：

     这种计时器通常是和窗口大小有关的。

     先考虑这样一种场景：发送端由于发送速度太快，接收端的窗口大小为零，这是接收段就会发送信号告诉发送端，我现在窗口大小为零，先不要发送数据了，接收端接收到之后，暂停发送数据；一段时间之后，接收端有了新的窗口大小，这时会再向发送段发送确认信号，我现在缓冲区有空间了，并告诉了自己的窗口大小【在前面三次握手和四次挥手中可以看到，我们是不需要对确认信号再次进行确认的】。但是这里可能会出现问题的是，接收端发送的这个确认数据包可能会丢失，一旦丢失，接收端在等待着发送端发送数据，发送端在等待着接收段发来确认信号，以继续发送数据，这就造成了死锁。

     很明显，这种情况是由于接收端窗口大小为零之后可能导致的问题。为了避免这种情况，就有了坚持计数器的产生。当发送端收到窗口大小为0的确认信号时，就启动了坚持计数器，如果坚持计数器的时间到达之后，还没有收到接收端发来的确认信号，就会主动发送一个特殊的报文端，叫做探测报文。探测报文只有一个字节的数据，它有一个序号，和普通报文不同，它的序号不需要被确认。探测报文是为了提醒接收端，刚刚给我发送的窗口大小已经丢了，要重新想我发送ACK确认信号，如果接收端没有回应，则需要重新发送一个探测报文，并将坚持计数器的时间加倍，直到增大到60s。在这之后，每隔60s就发送一个探测报文，直到窗口重新打开。

     TCP规定，即使窗口大小为0，也必须接收的三种报文： 零窗口探测报文段、确认报文段和携带紧急数据的报文段。

保活计时器：

     用来防止两个TCP之间的连接出现长时期的空闲。

     当client打开了server的连接，传送了很短时间的数据之后，就保持静默，可能会因为各种原因导致，但现在它确实处于了空闲状态。如果由于client出现故障，那么这个连接就一直处于打开状态。

     为了避免这种情况，引入了保活计时器。每当server收到了client发来的信息，就将计时器清零。如果server超过了保活计时器的时间仍没有收到任何消息，就会向client发送探测报文段，若发送了10个探测报文段之后仍没有反应，则认为client故障，server主动断开连接。

时间等待计时器：

     连接终止期间使用【TIME_WAIT】。

     首先认识一个概念，MSL，报文最大生存时间。任何报文在网络上超过MSL之后，将被直接丢弃。

     在TCP第三次挥手期间，客户端收到了服务器发来的FIN报文，之后客户端启动了TIME_WAIT计时器，时间设置为2MSL，并发送最后一个ACK。保证了2MSL时间内server可以收到最后一个ACK确认信号，同时保证了在之前发送的报文不会在连接关闭之后再次骚扰server，因为网络中的数据包到达目的地的时间是不确定的。

重传计时器 通常设置为 60s

坚持计时器 门限值60s

保活计时器 通常设置为2小时

时间等待计时器 通常设置为2MSL

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