tcp dup ack 与tcp Retransmission TCP报文解读

最近因使用FTP 上传数据的时候总是不能成功,抓包后发现 TCP 报文出现 TCP dup ack 与 TCP Retransmission 两种类型的包。收集整理下

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TCP dup ack (重复应答)

[TCP dup ack XXX#X] 表示第几次重新请求某一个包,
XXX表示第几个包(不是Seq),
X表示第几次请求。
丢包或者乱序的情况下,会出现该标志。
图例中:第26548 第0 此请求 4468792 的包,重复 4申请了4次 ;

TCP Fast Retransmission(快速重传)

一般快速重传算法在收到三次冗余的Ack,即三次[TCP dup ack XXX#X]后,发送端进行快速重传。
为什么是三次呢?因为两次 duplicated ACK 肯定是乱序造成的,丢包肯定会造成三次 duplicated ACK。

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TCP Retransmission(超时重传)

超时重传,如果一个包的丢了,又没有后续包可以在接收方触发[Dup Ack],或者**[Dup Ack]也丢失**的情况下,TCP会触发超时重传机制。

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TCP Out-Of-Order

[TCP Out-Of-Order]指的是TCP发送端传输过程中报文乱序了。

TCP Previous segment not captured

在TCP发送端传输过程中,该Seq前的报文缺失了。一般在网络拥塞的情况下,造成TCP报文乱序、丢包时,会出现该标志。
需要注意的是,[TCP Previous segment not captured]解析文字是wireshark添加的标记,并非TCP报文内容。

TCP ZeroWindow

作为接收方发出现的标志,表示接收缓冲区已经满了,此时发送方不能再发送数据,一般会做流控调整。接收窗口,也就是接收缓冲区win=xxx ,告诉对方接收窗口大小。

传输过程中,接收方TCP窗口满了,win=0,wireshark会打上[TCP ZeroWindow]标签。

TCP window update

接收方消耗缓冲数据后,更新TCP窗口,可以看到从win=0逐渐变大,这时wireshark会打上[TCP window update]标签

TCP window Full

作为发送方的标识,当前发送包的大小已经超过了接收端窗口大小,wireshark会打上此标识,标识不能在发送。

TCP慢启动

慢启动是TCP的一个拥塞控制机制,慢启动算法的基本思想是当TCP开始在一个网络中传输数据或发现数据丢失并开始重发时,首先慢慢的对网路实际容量进行试探,避免由于发送了过量的数据而导致阻塞。
慢启动为发送方的TCP增加了另一个窗口:拥塞窗口(congestion window),记为cwnd。当与另一个网络的主机建立TCP连接时,拥塞窗口被初始化为 1个报文段(即另一端通告的报文段大小)。每收到一个ACK,拥塞窗口就增加一个报文段(cwnd以字节为单位,但是慢启动以报文段大小为单位进行增加)。发送方取拥塞窗口与通告窗口中的最小值作为发送上限。拥塞窗口是发送方使用的流量控制,而通告窗口则是接收方使用的流量控制。发送方开始时发送一个报文段,然后等待 ACK。当收到该ACK时,拥塞窗口从1增加为2,即可以发送两个报文段。当收到这两个报文段的 A C K时,拥塞窗口就增加为4。这是一种指数增加的关系。

拥塞避免算法

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网络中拥塞的发生会导致数据分组丢失,需要尽量避免。在实际中,拥塞算法与慢启动通常在一起实现,其基本过程:
   1. 对一个给定的连接,初始化cwnd为1个报文段,ssthresh为65535个字节。
   2. TCP输出例程的输出不能超过cwnd和接收方通告窗口的大小。拥塞避免是发送方使用 的流量控制,而通告窗口则是接收方进行的流量控制。前者是发送方感受到的网络拥塞的估 计,而后者则与接收方在该连接上的可用缓存大小有关。
   3. 当拥塞发生时(超时或收到重复确认),ssthresh被设置为当前窗口大小的一半(cwnd 和接收方通告窗口大小的最小值,但最少为2个报文段)。此外,如果是超时引起了拥塞,则 cwnd被设置为1个报文段(这就是慢启动)。
   4. 当新的数据被对方确认时,就增加cwnd,但增加的方法依赖于是否正在进行慢启动或拥塞避免。如果cwnd小于或等于ssthresh,则正 在进行慢启动,否则正在进行拥塞避免。慢启动一直持续到回到当拥塞发生时所处位置的半时候才停止(因为记录了在步骤2 中制造麻烦的窗口大小的一半),然后转为执行拥塞避免。
   慢启动算法初始设置cwnd为1个报文段,此后每收到一个确认就加 1。那样,这会使窗口按指数方式增长:发送 1个报文段,然后是2个,接着是4个……。

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THE END
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