TCP超时重传算法

一直以来都是看 《 TCP/IP 协议》这本书来理解 TCP 的一些概念，但发现讲解的不是很清晰（或者是翻译质量的问题）。最近读Tanenbaum 的 《计算机网络第4版》，惊喜的发现这本书对 TCP 的一些概念做了非常清晰易懂的讲解，心头的一些疑问得到了解答。现整理一下我的理解，以加深记忆。
 
 
¨       重传定时器：TCP 必须维护一个重传定时器，以进行超时重传
 
¨       问题：如何设置超时时间间隔 RTO？
时间间隔太短则可能导致大量不必要的重传；太长则导致性能下降；
 
¨       TCP 采用了一个高度动态的算法，来不断的调整时间间隔，这个算法就是 Jacobson 1988 算法
 
在此算法中， TCP 需要维护几个变量：
 
1）、RTT：对往返时间的当前最佳估计值
当一个数据段被发送出去后，TCP 启动定时器，如果在定时器过期之前确认数据段回来的话，则 TCP 测量一下这次确认所花的时间 M，然后根据如下公式更新 RTT。
 
RTT = aRTT + (1-a)M
 
其中 a 是平滑因子，典型的值是 7/8
这个公式的意思就是说，旧的 RTT 占有 7/8 的权重，新的往返时间占有 1/8 的权重
 
2）、D：平滑的平均偏差
有了 RTT， 如何选择 RTO 仍然需要考量，
它的计算公式是：
 
D   = aD + (1-a)|RTT-M|
 
¨       RTO 的计算公式： RTO = RTT + 4D
这个算法简单高效，
 
¨       Karn 算法：
 

Jacobson 算法只用于处理正常的情况，但是当发生重传后，如果收到一个确认，这时候就不用这个算法来调整 RTO 值了。因为你无法判断这个确认是针对第一次传输，还是后来的重传。在这种情况下，采用 Karn 算法来调整 RTO 的值 。

Karn 算法很简单：

1）、 对于发生重传的数据段，在收到确认后，不更新 RTT

2）、在重传的时候，RTO 是倍增的，直到达到最大值的限制。如果重传超过一定的次数，TCP 连接会断开

3）、在重传并收到确认后，如果下一次的数据段没有发生重传（即一次性收到确认），则又恢复 Jacobson 算法

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