TCP重传机制详解——04FACK

2024-03-26 03:44
文章标签 详解 tcp 机制 重传 04fack

本文主要是介绍TCP重传机制详解——04FACK,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • TCP重传机制详解——04FACK
    • 什么是FACK
    • FACK的发展
    • 为什么要引入FACK
    • 实战抓包讲解
      • 开启FACK场景,且达到dup ACK门限值
      • 开启FACK场景,未达到dup ACK门限值
    • 为什么要淘汰FACK
    • 总结
    • REF

TCP重传机制详解——04FACK

什么是FACK

FACK的全称是forward acknowledgement,FACK通过记录SACK块中系列号最大(forward-most)的SACK块来推测丢包信息。
举例说明:
Server:

  • P1(0-9)、P2(10-19)、P3(20-29)、P4(30-39)、P5(40-49)

Client:

  1. 正常收到了P1包并回复了ACK确认包,P2、P3、P4则由于网络拥塞等原因丢失;
  2. 在收到P5时候回复一个Ack=10的确认包,并携带P5有SACK块信息(40-50)

这样server在收到P1的确认包和P5的dup ACK时候,就可以根据dup ACK中的SACK信息得知client端收到了P1报文和P5报文,计算出P1和P5两个数据包中间间隔了3个数据包,达到了dup ACK门限(默认为3),进而推测出P2报文丢失。

发送端根据发送数据的缓存区和SACK块信息,完全可以计算出丢失的数据包个数(即使这些数据包不是满MSS大小)

SO,当使能FACK的时候,实际上我们可以通过ACK + 一个SACK块信息来推测丢包情况进而触发快速重传。

FACK的发展

/proc/sys/net/ipv4开启 TCP FACK(Forward Acknowledgement) 支持。选项废弃了,新版内核不再生效。

FACK 是拥塞控制中快速恢复(Fast Recovery)阶段相关的机制,它主要解决有多个报文丢失的情况下,通过准确估计(当前连接)还在网络中传输的报文大小,在恢复阶段做出精确的拥塞控制。计算的方式如下:

记录 SACK 的最大序号数为 snd.fack
定义 awnd 代表正在网络中传输的数据:awnd = snd.nxt - snd.fack,这里假设了不存在乱序报文
在重传时,awnd 要加上重传的数据:awnd = snd.nxt - snd.fack + retran_data
于是在拥塞时,cwnd 会根据算法改变,此时为了充分利用带宽,可以使用如下方法控制包的发送:

while (awnd < cwnd)
sendsomething()
该方法比起 Reno 通过接收到的 dupack 数量来调整 cwnd 值更为精确。对于快速恢复的触发也有变化:

正常 Reno 算法会在 dupacks = 3 时触发快速恢复,如果丢失多个包,则 ACK 数量也随之减少,导致等待重传的时间变长,而 FACK 额外增加了一个触发条件:(snd.fack – snd.una) > (3*MSS),即假设没有乱序包的情况下,如果该条件成立,则说明网络中丢失了 3 个包,等价于 dupacks == 3,可以触发重传和快速恢复。

注:在 Linux 4.15[16] 中移除了 FACK 的支持,使用 RACK 机制替代。

为什么要引入FACK

因为当开始有SACK块信息的支持下,你可以准确的知道丢失包的范围信息。正是因为有了这些信息,不必再等待原有的dup ACK重复三次,而是应该计算这个范围丢包个数与阈值的关系从而决定是否快速重传。即发送端完全可以通过SACK+ack number来决定快速重传,不需要等待dup ACK三次

实战抓包讲解

开启FACK场景,且达到dup ACK门限值

在这里插入图片描述

开启FACK场景,未达到dup ACK门限值

在这里插入图片描述

为什么要淘汰FACK

  1. 过于激进的重传FACK依赖于接收端发送的SACK信息来判断丢包,有时候网络中的乱序可能被错误地解读为丢包,从而导致不必要的重传。特别是在网络拥塞时,频繁的重传可能会加剧拥塞,降低网络性能。
  2. 复杂度较高:FACK的实现和维护需要较为复杂的逻辑,包括跟踪和处理SACK信息,以及根据这些信息来决定何时重传。这种复杂性可能会影响内核的执行效率,也可能引入额外的实现风险。
  3. 难以适应极端网络状况:在某些网络环境下,如严重的网络延迟或大规模乱序,FACK可能不如后来提出的更为先进和适应性强的算法,如RACK(Receiver-based ACKnowledgment)等。RACK通过接收端的延迟信息来推测丢包,对网络状况变化的适应性更强。
  4. 对SACK的支持要求:并非所有TCP实现或网络设备都支持SACK选项,这意味着FACK的功能在这些环境下无法完全发挥,限制了其普适性。
  5. 并发丢包处理:FACK在处理并发丢包时可能不如其他算法有效,例如在连续丢包且数量较多时,FACK可能无法一次性准确判断所有丢失的数据段。

总结

  1. FACK的触发快速重传的原理就是:计算ACK和SACK块信息之间的丢失数据包个数是否达到3个
  2. FACK乱序场景下的判断是失准的,可能导致过多的重传。
  3. FACK已被淘汰,更优选为RACK

REF

FACK在Linux的落幕
TCP FACK与RACK

这篇关于TCP重传机制详解——04FACK的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/847188

相关文章

Java中StopWatch的使用示例详解

《Java中StopWatch的使用示例详解》stopWatch是org.springframework.util包下的一个工具类,使用它可直观的输出代码执行耗时,以及执行时间百分比,这篇文章主要介绍... 目录stopWatch 是org.springframework.util 包下的一个工具类,使用它

Java进行文件格式校验的方案详解

《Java进行文件格式校验的方案详解》这篇文章主要为大家详细介绍了Java中进行文件格式校验的相关方案,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录一、背景异常现象原因排查用户的无心之过二、解决方案Magandroidic Number判断主流检测库对比Tika的使用区分zip

Java实现时间与字符串互相转换详解

《Java实现时间与字符串互相转换详解》这篇文章主要为大家详细介绍了Java中实现时间与字符串互相转换的相关方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录一、日期格式化为字符串(一)使用预定义格式(二)自定义格式二、字符串解析为日期(一)解析ISO格式字符串(二)解析自定义

springboot security快速使用示例详解

《springbootsecurity快速使用示例详解》:本文主要介绍springbootsecurity快速使用示例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝... 目录创www.chinasem.cn建spring boot项目生成脚手架配置依赖接口示例代码项目结构启用s

Python中随机休眠技术原理与应用详解

《Python中随机休眠技术原理与应用详解》在编程中,让程序暂停执行特定时间是常见需求,当需要引入不确定性时,随机休眠就成为关键技巧,下面我们就来看看Python中随机休眠技术的具体实现与应用吧... 目录引言一、实现原理与基础方法1.1 核心函数解析1.2 基础实现模板1.3 整数版实现二、典型应用场景2

一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化

《一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化》SpringBoot的响应压缩功能基于智能协商机制,需同时满足很多条件,本文主要为大家详细介绍了SpringBoot响应压缩功能的配置与优化,需... 目录一、核心工作机制1.1 自动协商触发条件1.2 压缩处理流程二、配置方案详解2.1 基础YAML

Python实现无痛修改第三方库源码的方法详解

《Python实现无痛修改第三方库源码的方法详解》很多时候,我们下载的第三方库是不会有需求不满足的情况,但也有极少的情况,第三方库没有兼顾到需求,本文将介绍几个修改源码的操作,大家可以根据需求进行选择... 目录需求不符合模拟示例 1. 修改源文件2. 继承修改3. 猴子补丁4. 追踪局部变量需求不符合很

java中反射(Reflection)机制举例详解

《java中反射(Reflection)机制举例详解》Java中的反射机制是指Java程序在运行期间可以获取到一个对象的全部信息,:本文主要介绍java中反射(Reflection)机制的相关资料... 目录一、什么是反射?二、反射的用途三、获取Class对象四、Class类型的对象使用场景1五、Class

golang 日志log与logrus示例详解

《golang日志log与logrus示例详解》log是Go语言标准库中一个简单的日志库,本文给大家介绍golang日志log与logrus示例详解,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、Go 标准库 log 详解1. 功能特点2. 常用函数3. 示例代码4. 优势和局限二、第三方库 logrus 详解1.

一文详解如何从零构建Spring Boot Starter并实现整合

《一文详解如何从零构建SpringBootStarter并实现整合》SpringBoot是一个开源的Java基础框架,用于创建独立、生产级的基于Spring框架的应用程序,:本文主要介绍如何从... 目录一、Spring Boot Starter的核心价值二、Starter项目创建全流程2.1 项目初始化(