TCP中的定时器

时间:2022-08-03 23:29:07

众所周知,定时器在TCP可靠传输的过程中起着举足轻重的作用,现在来介绍TCP中存在的定时器

(1)重传计时器

很明显重传定时器是用来计算TCP报文段的超时重传时间的(至于超时重传时间的确定,这里涉及到一大堆的算法,书上有说,我这里不细谈了)。每发送一个报文段就会启动重传定时器,如果在定时器时间到后还没收到对该报文段的确认(可能丢失或者迟到),就重传该报文段,并将重传定时器复位,重新计算;如果在规定时间内收到了对该报文段的确认,则撤销该报文段的重传定时器。

(2)持续计时器(坚持计时器)

主要是为了应付零窗口大小通知可能导致的死锁问题
先解释一下死锁问题:如果接收端在向发送端发送了零窗口报文段后不久,接收端的接收缓存又有了一些存储空间,于是接收端向发送端发送了一个非零窗口大小的报文段,然而这个报文段在传送过程中丢失了,发送端没有收到该报文段,就一直等待接收端发送非零窗口的报文通知,而接收端并不知道报文段丢失了,而是觉得已经告诉发送端了,就会一直等待发送端发送数据,如果没有任何措施的话,这话死锁的局面会一直延续下去。

为了解决这个问题,TCP为每一个连接设有一个坚持定时器(也叫持续计数器)。只要TCP连接的一方收到对方的零窗口通知,就启动坚持定时器。若坚持定时器设置的时间到期,就发送一个零窗口控测报文段(该报文段只有一个字节的数据,它有一个序号,但该序号永远不需要确认,因此该序号可以持续重传),之后会出现以下三种情况:
1. 对方在收到探测报文段后,在对该报文段的确认中给出现在的窗口值,如果窗口值仍未零,则收到这个报文段的一方将坚持定时器的值加倍并重启。坚持计数器最大只能增加到约60秒,在此之后,每次收到零窗口通知,坚持计数器的值就定位60秒。
2.对方在收到探测报文段后,在对该报文段的确认中给出现在的窗口 值,如果窗口不为零,那么死锁的僵局就被打破了。
3.该探测报文发出后,会同时启动重传定时器,如果重传定时器的时间到期,还没有收到接收到发来的响应,则超时重传探测报文。

(3)保活计时器

保活定时器是为了应对两个TCP连接间出现长时间的没有数据传输的情况。如果客户已与服务器建立了TCP连接,但后来客户端主机突然故障,则服务器就不能再收到客户端发来的数据了,而服务器肯定不能这样永久地等下去,保活定时器就是用来解决这个问题的。服务器每收到一次客户端的数据,就重新设置保活定时器,通常为2小时,如果2小时没有收到客户端的数据,服务端就发送一个探测报文,以后每隔75秒发送一次,如果连续发送10次探测报文段后仍没有收到客户端的响应,服务器就认为客户端出现了故障,就可以终止这个连接。

(4)时间等待计时器(TIME-WAIT timer 或者2MSL timer)

主要发生在TCP释放连接四次握手中,主动关闭连接的那一方最后进入的状态,设置的时间为2MSL设置这个计时器的目的:
1. 为了保证主动方发送的最后一个ACK报文段能够到达,2MSL(报文段最大生存时间)等待时间保证了重发的FIN会被主动关闭的一段收到且重新发送最后一个ACK。
2. 防止已失效的连接请求报文段出现在本连接中。TCP规定在TIME_WAIT状态,不能启动一个连接的化身。既然TIME_WAIT状态维持2MSL,这就保证了一个连接上的分组及其应该在 2MSL内都会消失。