tcp调整器安卓版(tcp参数调优)
大家好!今天让创意岭的小编来大家介绍下关于tcp调整器安卓版的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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一、如何侦服务器的tcp返回数据
在平时的开发中,经常会碰到一些需要检测tcp连接是否正常的场景。比如一个分布式的应用,一个调度任务的节点管理一堆用来跑业务的节点。当调度节点进行调度的时候,需要把任务分发给它认为正常的业务节点去执行。业务节点是否正常,一个重要的参考依据就是调度节点和业务节点之间的tcp连接是否正常。这时候就需要调度节点主动地去检测tcp连接。常见的检测方法有以下几种
方案一、通过TCP协议的返回值进行判断
<1> 利用select,把socket设置为非阻塞。然后使用select等待该socket的可读事件。如果socket可读,但是recv的返回值是0,则说明socket已经被对端断开,这时候就可以调用close关闭socket。这里还要注意一点,recv还可能返回负数,这个代表socket操作出错。但是仍然应该判断一下errno是否为EINTR。如果errno是EINTR,则说明recv函数是被信号中断返回的,这时候不能判断socket的连接是否正常,也不应该调用close关闭socket。
<2> 利用poll的事件。poll本身提供了POLLHUP,POLLERR, POLLNVAL三个事件。如果文件描述符是socket,则POLLHUP代表socket已经断开了连接,在TCP底层就是已经收到了FIN报文。POLLERR表示socket出现了错误,一般情况下是收到了rst报文,或者已经发送了rst报文。这两种情况都应该调用close关闭socket。POLLNVAL代表socket没有打开,这时不能使用close关闭它,而应该根据自己的业务做一些其他的操作。因为关闭一个未打开的socket会出错。
这两种方法都可以很精确地判断tcp连接是否正常,但是仍然有很明显的缺陷。就是它只可以根据TCP操作的返回值来进行判断。如果TCP四次握手没有正常被执行呢?比如连接对端机器直接挂了,那么就不会发送FIN报文给这一端,select不会返回socket可读,poll不会返回socket异常。那么这个死链接将会永远检测不到。直到写这个socket的时候,对端直接返回一个ret报文,这时才知道这个连接已经断掉了。这就意味着tcp连接异常可能永远检测不到,或者检测到的延迟非常大。这对于一些资源宝贵而且要求高性能的服务器是不能接受的,比如游戏服务器,比如搜索服务器。
方案二、在第一种方案的基础上设置socket的 keep alive 机制
方案一的主要缺陷在于检测不及时,或者根本检测不到。TCP协议提供了keep alive机制。如果开启了这个特性(暂时称开启了keep alive的一端为开启端),在默认情况下,开启的着一端的socket相关结构中会维护一个定时器,默认是2小时。如果在2小时内两端没有数据往来,那么开启端就会给另一端发送一个ack空报文。这时候分几种情况:
<1> 对端机器可达,而且TCP相关组件运行正常。那么对端就会给开启端发送一个ack空报文。这时开启端就知道对端是正常的,意味着tcp连接也没有问题。开启端会重新初始化定时器,等待下一个超时的到来。需要注意的是,如果两端之间有数据往来,定时器也会被重新初始化为2个小时。
<2> 对端挂了,或者正在重启,还没有完全起来。或者对端服务器不可达。 这种状态的对端是不会响应这个ack的。开启端的 keep alive 机制会把这种情况当探测超时来处理,并且重新发送ack到对端。当超时次数超过一定限制,keep alive 就认为这个tcp连接有问题。典型值是每次75秒,超时9次。
<3> 对端挂过,但是已经重启完成。这时候发送这个ack和写已经关闭的socket是一种情况,对端会返回一个rst报文,这样开启端就知道tcp连接出问题了。
可以看出 keep alive 机制弥补了方案一种不能判断没有进行正常四次挥手连接出现问题的缺陷。默认的发送超时和发送间隔都是可以调整的。
tcp_keepalive_time: KeepAlive的空闲时长,默认是2小时
tcp_keepalive_intvl: KeepAlive探测包的发送间隔,默认是75s
tcp_keepalive_probes: 在tcp_keepalive_time之后,没有接收到对方确认,继续发送保活探测包次数,默认是9次
这3个参数使用 setsockopt函数都是可以配置的。
方案二看似已经完美了,能够比较精确而且及时地发现有问题的连接。但是还有2个缺点。第一个是 keep alive 机制看似牛逼,但是很多人不建议使用。因为上面说的3个参数很难根据业务场景给出合适的值,设置不好很容易对tcp连接状态发生误判,关闭了一个本来正常的连接。而且没有一个主动通知应用层的方式。比如socket连接出错了,TCP协议接到了rst,fin,或者keep alive判断出socket有问题了,但是并不会主动去通知应用层,必须我们自己 recv socket或者等待错误事件才能得到这个错误。第二个是很多场景下,keep alive 检测仍然不够及时,比如对端挂了,最长需要等待 tcp_keepalive_intvl * tcp_keepalive_probes时间才可以检测出来,而且这两个值还不能设置得太小,太小了容易误判。
方案三、应用层的心跳
这种形式的心跳设计就比较多样化了,而且灵活,可以很好地适应业务场景。唯一的缺点就是要自己写代码。我目前接触到的就是定期进行RPC调用。看RPC调用是否正常,如果返回错误或者抛出异常,就说明连接有问题。
二、关闭路由器tcp时间戳
1、登录无线路由器,找到节能设置。
2、设置无线使用时间段。
3、解除无线网络定时关闭,将时间设定为全天即可。
4、最后把路由器插在定时插座来控制路由器电源供电,也可将定时插座时间进行调整关闭路由器tcp时间戳。
三、图解TCP/IP
计算机使用模式的演变:
20世纪50年代 批处理时代
20世纪60年代 分时系统时代
20世纪70年代 计算机间通信时代
20世纪80年代 计算机网络时代
20世纪90年代 互联网普及时代
2000年 以互联网为中心的时代
2010年 无论何时何地地一切皆TCP/IP的网络时代
在计算机网络与信息通信领域,人们经常提及 “协议” 。简单来说。 协议 就是计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的操作系统组成的计算机之间,只要遵循相同的协议就能实现通信。换句话说, 协议 就是计算机之间的通信语言,只有支持相同的协议,计算机之间才能相互通信。
计算机通信也会在每一个分组中附加上源主机地址和目标主机地址送给通信线路。这些发送端地址、接收端地址以及分组序号写入的部分称为 “报文首部” 。
TCP/IP协议并非ISO(国际标准化组织)所制定的某种国际标准,而是由IETF(Internet Engineering Task Force国际互联网工程任务组)所建议的、致力于推进器标准化作业的一种协议。
OSI参考模型
应用层 :针对特定应用的协议。以电子邮件为例,用户A在主机A上新建一封电子邮件,指定收件人为B,并输入邮件内容为“早上好”。应用层协议会在所要传递数据的前端附加一个首部(标签)信息,该首部标明了邮件内容为“早上好”和收件人为B。
表示层 :设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换。用户A和用户B使用的邮件客户端一致,便能够顺利收取和阅读邮件,不一致时表示层就发挥作用了:将数据从“某个计算机特定的数据格式”转换为“网络通用的标准数据格式”后再发送出去,接收端也进行相应处理。表示层与表示层之间为了识别编码格式也会附加首部信息,从而将实际传输的数据转交给下一层处理。
会话层 :通信管理。负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路)。管理传输层以下的分层。假定用户A新建了5封电子邮件准备发送给用户B,是建立一次连接一起发送,还是分别建立5次连接各自发送,都是会话层决定的,会话层和表示层一样,也会在数据前段附加首部或标签信息再转发给下一层。而这些首部或标签中记录着数据传送顺序的信息。
传输层 :管理两个节点之间的数据传输。负责可靠传输(确保数据被可靠传送到目标地址)。用主机A将“早上好”这一数据发送给主机B,期间可能因为某些原因导致数据损坏,主机B只收到“早上”,此时也会将这一事实告诉主机A,主机A得知情况会将后面的“好”重发给主机B。保证数据传输的可靠性是传输层的一个重要作用。为了确保可靠性,这一层所要传输的数据附加首部以识别这一分层的数据。然而,实际上将数据传输给对端的处理是由网络层来完成的。
网络层 :地址管理与路由选择。两端主机之间虽然有众多数据链路,但能够将数据从主机A送到主机B也都是网络层的功劳。相当于TCP/IP协议中的IP协议,网络层不能保证数据的可达性,所以需要传输层TCP协议确保可达性,所以TCP/IP协议实现了可靠传输。
数据链路层 :互连设备之间传送和识别数据帧。网络层负责将整个数据发送给最终目标地址,而数据链路层则只负责发送一个分段内的数据。
物理层 :以“0”、“1”代表电压的高低、灯光的闪灭。界定连接器和网线的规格。将数据的0、1转换为电压和脉冲光传输给物理的传输介质。
计算机之间的网络连接通过 电缆 相互连接。任何一台计算机连接网络时,必须要使用 网卡 (网络适配器、NIC、LAN卡), 中继器 的作用是将电缆传过来的信号调整和放大再传给另一个电缆,可以完成不同媒介之间的连接工作。 网桥 是数据链路层面上连接两个网络的设备,提供的是传递数据帧的作用,并且还具备自学机制。 路由器 是在网络层面上(OSI七层模型网络层)连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。 网桥 是根据物理地址(MAC地址)进行处理,而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。由此,TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。对于并发访问量非常大的一个企业级Web站点,使用一台服务器不足以满足前端的访问需求,这时通常会架设多台服务器来分担。这些服务器的访问的入口地址通常只有一个,为了能通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器上,可以将这些服务器的前端加一个负载均衡器。这种负载均衡器就是4-7层交换机的一种。 网关 是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译,最终实现两者的通信。非常典型的例子就是互联网邮件和手机邮件之间的转换服务。防火墙也是一款通过网关通信,针对不用应用提高安全性的产品。
美国军方利用分组交换技术组件的ARPANET网络是互联网的鼻祖。而BSD UNIX操作系统实现了TCP/IP协议,随着UNIX系统的普及,TCP/IP协议开始盛行。TCP/IP可以单纯的指这两种协议,然而在很多情况下,它指的是包含HTTP、SMTP、FTP、TCP、UDP、IP、ARP等很多协议的 网际协议族 。
发送数据包的过程,和上节OSI参考模型中介绍的差不多。数据链路层是由网络接口(以太网驱动)来处理的,它会改数据附加上 以太网首部 , 以太网首部 中包含接收端的MAC地址、发送端MAC地址以及标志以太网类型的以太网数据的协议。
在以太网普及之初,一般多台终端使用同一根同轴电缆的 共享介质型 连接方式,访问控制一般以半双工通信为前提采用CSMA/CD方式。随着ATM交换技术的进步和CAT5 UTP电缆的普及很快发生了变化,逐渐采用像 非共享介质网络 那样直接与交换机连接的方式。
网络层与数据链路层的关系
某人要去一个很远的地方旅行,并计划先后乘坐飞机、火车、公交车到达目的地。旅行社不仅帮他预订好了飞机票和火车票,甚至还为他指定了一个详细的行程表,详细到几点几分需要乘坐飞机或火车都一目了然。机票和火车票只能够在某一限定区间内移动,此处的“区间内”就如同通信网络上的数据链路。这个区间内的出发地点和目的地点就如同某一个数据链路的源地址和目标地址等首部信息。整个行程表的作用就相当于网络层。
DNS :将域名和IP地址相匹配。
ARP :以目标IP地址为线索,用来定位下一个应该接受数据分包的网络设备对应的MAC地址。ARP只适用于IPv4,IPv6可以用ICMPv6替代ARP发送邻居探索消息。
ICMP :在IP通信中如果某个IP包因为某种原因未能送达目标地址,那么这个具体的原因将由ICMP负责通知。
DHCP :使用移动设备时,每移动到一个新地方,都要重新设置IP地址,为了实现自动设置IP地址、统一管理IP地址分配,就产生了DHCP协议。
NAT :是用于在本地网络中使用私有地址,在连接互联网时转而使用全局IP地址的技术。
IP隧道 :IPv4和IPv6之间进行通信的技术就是IP隧道。
TCP用于低速可靠传输
UDP用于高速不可靠传输
端口号就是用来识别同一台计算机中进行通信的不同应用程序,也被称为程序地址。
TCP传输利用 窗口控制 提高速度,无需等到每次应答来进行下一次发送,而是有个窗口进行缓冲,来提高吞吐量。
TCP拥塞控制,利用拥塞窗口来调节发送的数据量,拥塞时减小窗口,流畅是增大窗口来控制吞吐量。
我们日常网络访问的 http 用的是 tcp ,那还是看一下这个过程吧
tcp 可以提供全双工的数据流传输服务,全双工说白了,就是同一时间 A 可以发信息给 B , B 也可以发消息给 A ,俩人同时都可以给对方发消息;半双工就是某个时间段 A 可以发给 B ,但 B 不能给 A ,换个时间段,就反过来了。
这个过程理解起来,就像两人在喊话:
A:喂,有人吗,我想建立连接
B:有哇,你建立吧,等你吆
A:好哒,我来啦
然后俩人就建立连接了...
一定要三次握手么,两次行不行?
这么一个场景:
A->B: 洞幺洞幺,我是洞拐,收到请回复。
B->A: 洞拐洞拐,洞幺收到。
请问根据以上对话判断:
1、B是否能收到A的信息? (答案是肯定的)
2、A是否能收到B的信息? (你猜?)
tcp的核心思想是保证数据可靠传输,如果 2 次,显然不行,但 3 次就一定行么?未必,可能第三次的时候网络中断了,然后 A 就认为 B 收到了,然后一通发消息,其实 B 没收到,但这是无法完全保证的。无论握手多少次都不能满足传输的绝对可靠,为了效率跟相对可靠而看, 3 次刚刚好,所以就 3 次了(正好 AB 相互确认了一次)。
举个栗子:把客户端比作男孩,服务器比作女孩。通过他们的分手来说明“四次挥手”过程:
"第一次挥手" :日久见人心,男孩发现女孩变成了自己讨厌的样子,忍无可忍,于是决定分手,随即写了一封信告诉女孩。
“第二次挥手” :女孩收到信之后,知道了男孩要和自己分手,怒火中烧,心中暗骂:你算什么东西,当初你可不是这个样子的!于是立马给男孩写了一封回信:分手就分手,给我点时间,我要把你的东西整理好,全部还给你!男孩收到女孩的第一封信之后,明白了女孩知道自己要和她分手。随后等待女孩把自己的东西收拾好。
“第三次挥手” :过了几天,女孩把男孩送的东西都整理好了,于是再次写信给男孩:你的东西我整理好了,快把它们拿走,从此你我恩断义绝!
“第四次挥手” :男孩收到女孩第二封信之后,知道了女孩收拾好东西了,可以正式分手了,于是再次写信告诉女孩:我知道了,这就去拿回来!
为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
答:因为当 Server端 收到 Client端 的 SYN 连接请求报文后,可以直接发送 SYN+ACK报文 。其中 ACK报文 是用来应答的, SYN报文 是用来同步的。但是关闭连接时,当 Server端 收到 FIN报文 时,很可能并不会立即 关闭SOCKET ,所以只能先回复一个 ACK报文 ,告诉 Client端 ,"你发的 FIN报文 我收到了"。只有等到我 Server端 所有的报文都发送完了,我才能发送 FIN报文 ,因此不能一起发送。故需要四步握手。
静态路由 是指事先设置好路由器和主机中并将路由信息固定的一种方法。缺点是某个路由器发生故障,基本上无法自动绕过发生故障的节点,只有在管理员手工设置以后才能恢复正常。
动态路由 是管理员先设置好路由协议,其设定过程的复杂程度与具体要设置路由协议的类型有直接关系。在路由器个数较多的网络,采用动态路由显然能够减轻管理员负担。网络发生故障,只要有一个可绕的其他路径,数据包会自动选择这个路径,但路由器需要定期相互交换必要的路由控制信息,会增加一定程度的负荷。
根据路由控制范围分为 IGP (内部网关协议)和 EGP (外部网关协议)
路由算法分为 距离向量算法 和 链路状态算法
距离向量算法 :通过距离与方向确定通往目标网络的路径
链路状态算法 :链路状态中路由器知道网络的连接状态,并根据链路信息确定通往目标网络的路径。
IGP包含RIP、RIP2、OSPF
EGP包含EGP、BGP
RIP是距离向量型的一种路由协议,广泛应用于LAN
RIP2是RIP的第二版。新增以下特点:使用多播、支持子网掩码、路由选择域、外部路由标志、身份验证密钥
OSPF是一种链路状态型路由协议。
在RIP和OSPF中利用IP的网络地址部分进行着路由控制,然而BGP则需要放眼整个互联网进行路由控制。BGP的最终路由控制表有网络地址和下一站的路由器组来表示,不过它会根据所要经过的AS个数进行路由控制。有了AS编号的域,就相当于有了自己一个独立的“国家”。AS的代表可以决定AS内部的网络运营和相关政策。与其他AS相连的时候,可以像一位“外交官”一样签署合约再进行连接。正是有了这些不同地区的AS通过签约的相互连接,才有了今天全球范围内的互联网。
转发IP数据包的过程中除了使用路由技术外,还在使用标记交换技术。最有代表性的就是多协议标记交换技术(MPLS)。
MPLS的标记不像MAC地址直接对应到硬件设备。因此,MPLS不需要具备以外网或ATM等数据链路层协议的作用,而只需要关注它与下面一层IP层之间的功能和协议即可。
MPLS优点:
1.转发速度快
2.利用标记生成虚拟路径,并在它的上面实现IP等数据包的通信。
四、网络编程(五)TCP详解
考虑最简单的情况:两台主机之间的通信。这个时候只需要一条网线把两者连起来,规定好彼此的硬件接口,如都用 USB、电压 10v、频率 2.4GHz 等, 这一层就是物理层,这些规定就是物理层协议 。
我们当然不满足于只有两台电脑连接,因此我们可以使用交换机把多个电脑连接起来,如下图:
这样连接起来的网络,称为局域网,也可以称为以太网(以太网是局域网的一种)。在这个网络中,我们需要标识每个机器,这样才可以指定要和哪个机器通信。这个标识就是硬件地址 MAC。
硬件地址随机器的生产就被确定,永久性唯一。在局域网中,我们需要和另外的机器通信时,只需要知道他的硬件地址,交换机就会把我们的消息发送到对应的机器。
这里我们可以不管底层的网线接口如何发送,把物理层抽离,在他之上创建一个新的层次,这就是 数据链路层 。
我们依然不满足于局域网的规模,需要把所有的局域网联系起来,这个时候就需要用到路由器来连接两个局域网:
但是如果我们还是使用硬件地址来作为通信对象的唯一标识,那么当网络规模越来越大,需要记住所有机器的硬件地址是不现实的;
同时,一个网络对象可能会频繁更换设备,这个时候硬件地址表维护起来更加复杂。这里使用了一个新的地址来标记一个网络对象: IP 地址 。
通过一个简单的寄信例子来理解 IP 地址。
我住在北京市,我朋友 A 住在上海市,我要给朋友 A 写信:
因此,这里 IP 地址就是一个网络接入地址(朋友 A 的住址),我只需要知道目标 IP 地址,路由器就可以把消息给我带到。 在局域网中,就可以动态维护一个 MAC 地址与 IP 地址的映射关系,根据目的 IP 地址就可以寻找到机器的 MAC 地址进行发送 。
这样我们不需管理底层如何去选择机器,我们只需要知道 IP 地址,就可以和我们的目标进行通信。这一层就是 网络层 。网络层的核心作用就是 提供主机之间的逻辑通信 。
这样,在网络中的所有主机,在逻辑上都连接起来了,上层只需要提供目标 IP 地址和数据,网络层就可以把消息发送到对应的主机。
一个主机有多个进程,进程之间进行不同的网络通信,如边和朋友开黑边和女朋友聊微信。我的手机同时和两个不同机器进行通信。
那么当我的手机收到数据时,如何区分是微信的数据,还是王者的数据?那么就必须在网络层之上再添加一层: 运输层 :
运输层通过 socket(套接字),将网络信息进行进一步的拆分,不同的应用进程可以独立进行网络请求,互不干扰。
这就是运输层的最本质特点: 提供进程之间的逻辑通信 。这里的进程可以是主机之间,也可以是同个主机,所以在 android 中,socket 通信也是进程通信的一种方式。
现在不同的机器上的应用进程之间可以独立通信了,那么我们就可以在计算机网络上开发出形形式式的应用:如 web 网页的 http,文件传输 ftp 等等。这一层称为 应用层 。
应用层还可以进一步拆分出表示层、会话层,但他们的本质特点都没有改变: 完成具体的业务需求 。和下面的四层相比,他们并不是必须的,可以归属到应用层中。
最后对计网分层进行小结:
这里需要注意的是,分层并不是在物理上的分层,而是逻辑上的分层。通过对底层逻辑的封装,使得上层的开发可以直接依赖底层的功能而无需理会具体的实现,简便了开发。
这种分层的思路,也就是责任链设计模式,通过层层封装,把不同的职责独立起来,更加方便开发、维护等等。
TCP 并不是把应用层传输过来的数据直接加上首部然后发送给目标,而是把数据看成一个字节 流,给他们标上序号之后分部分发送。这就是 TCP 的 面向字节流 特性:
面向字节流的好处是无需一次存储过大的数据占用太多内存,坏处是无法知道这些字节代表的意义,例如应用层发送一个音频文件和一个文本文件,对于 TCP 来说就是一串字节流,没有意义可言,这会导致粘包以及拆包问题,后面讲。
前面讲到,TCP 是可靠传输协议,也就是,一个数据交给他,他肯定可以完整无误地发送到目标地址,除非网络炸了。他实现的网络模型如下:
对于应用层来说,他就是一个可靠传输的底层支持服务;而运输层底层采用了网络层的不可靠传输。虽然在网络层甚至数据链路层就可以使用协议来保证数据传输的可靠性,但这样网络的设计会更加复杂、效率会随之降低。把数据传输的可靠性保证放在运输层,会更加合适。
可靠传输原理的重点总结一下有: 滑动窗口、超时重传、累积确认、选择确认、连续 ARQ 。
停止等待协议
要实现可靠传输,最简便的方法就是:我发送一个数据包给你,然后你跟我回复收到,我继续发送下一个数据包。传输模型如下:
这种“一来一去”的方法来保证传输可靠就是 停止等待协议 (stop-and-wait)。不知道还记不记得前面 TCP 首部有一个 ack 字段,当他设置为 1 的时候,表示这个报文是一个确认收到报文。
然后再来考虑另一种情况:丢包。网络环境不可靠,导致每一次发送的数据包可能会丢失,如果机器 A 发送了数据包丢失了,那么机器 B 永远接收不到数据,机器 A 永远在等待。
解决这个问题的方法是: 超时重传 。当机器 A 发出一个数据包时便开始计时,时间到还没收到确认回复,就可以认为是发生了丢包,便再次发送,也就是重传。
但重传会导致另一种问题:如果原先的数据包并没有丢失,只是在网络中待的时间比较久,这个时候机器 B 会受到两个数据包,那么机器 B 是如何辨别这两个数据包是属于同一份数据还是不同的数据?
这就需要前面讲过的方法: 给数据字节进行编号 。这样接收方就可以根据数据的字节编号,得出这些数据是接下来的数据,还是重传的数据。
在 TCP 首部有两个字段:序号和确认号,他们表示发送方数据第一个字节的编号,和接收方期待的下一份数据的第一个字节的编号。
停止等待协议的优点是简单,但缺点是 信道利用率 太低。
假定AB之间有一条直通的信道来传送分组
这里的TD是A发送分组所需要的时间(显然TD = 分组长度 / 数据速率)再假定TA是B发送确认分组所需要的时间(A和B处理分组的时间都忽略不计)那么A在经过TD+RTT+TA时间后才能发送下一个分组,这里的RTT是往返时间,因为只有TD是采用来传输有用的数据(这个数据包括了分组首部,如果可以知道传输更精确的数据的时间,可以计算的更精确),所有信道利用率为
为了提高传输效率,发送方可以不使用低效率的停止等待协议,而是采用 流水线传输 :就是发送方可以 连续的发送多个分组 ,不必每发完一个分组就停下来等待对方的确认。这样可使信道上一直有数据不间断地在传送。显然这种传输方式可以获得很高的信道利用率
停止等待协议已经可以满足可靠传输了,但有一个致命缺点: 效率太低 。发送方发送一个数据包之后便进入等待,这个期间并没有干任何事,浪费了资源。解决的方法是: 连续发送数据包 。
也就是下面介绍的 连续ARQ协议 和 滑动窗口协议
连续 ARQ 协议
模型如下:
和停止等待最大的不同就是,他会源源不断地发送,接收方源源不断收到数据之后,逐一进行确认回复。这样便极大地提高了效率。但同样,带来了一些额外的问题:
发送是否可以无限发送直到把缓冲区所有数据发送完?不可以。因为需要考虑接收方缓冲区以及读取数据的能力。如果发送太快导致接收方无法接受,那么只是会频繁进行重传,浪费了网络资源。所以发送方发送数据的范围,需要考虑到接收方缓冲区的情况。这就是 TCP 的 流量控制 。
解决方法是: 滑动窗口 。基本模型如下:
在 TCP 的首部有一个窗口大小字段,他表示接收方的剩余缓冲区大小,让发送方可以调整自己的发送窗口大小。通过滑动窗口,就可以实现 TCP 的流量控制,不至于发送太快,导致太多的数据丢失。
连续 ARQ 带来的第二个问题是:网络中充斥着和发送数据包一样数据量的确认回复报文,因为每一个发送数据包,必须得有一个确认回复。提高网络效率的方法是: 累积确认 。
接收方不需要逐个进行回复,而是累积到一定量的数据包之后,告诉发送方,在此数据包之前的数据全都收到。例如,收到 1234,接收方只需要告诉发送方我收到 4 了,那么发送方就知道 1234 都收到了。
第三个问题是:如何处理丢包情况。在停止等待协议中很简单,直接一个超时重传就解决了。但,连续 ARQ 中不太一样。
例如:接收方收到了 123 567,六个字节,编号为 4 的字节丢失了。按照累积确认的思路,只能发送 3 的确认回复,567 都必须丢掉,因为发送方会进行重传。这就是 GBN(go-back-n) 思路。
但是我们会发现,只需要重传 4 即可,这样不是很浪费资源,所以就有了: 选择确认 SACK 。在 TCP 报文的选项字段,可以设置已经收到的报文段,每一个报文段需要两个边界来进行确定。这样发送方,就可以根据这个选项字段只重传丢失的数据了。
第四个问题是:拥塞控制的问题
也是通过窗口的大小来控制的,但是检测网络满不满是个挺难的事情,所以 TCP 发送包经常被比喻成往谁管理灌水,所以拥塞控制就是在不堵塞,不丢包的情况下尽可能的发挥带宽。
水管有粗细,网络有带宽,即每秒钟能发送多少数据;水管有长度,端到端有时延。理想状态下,水管里面的水 = 水管粗细 * 水管长度。对于网络上,通道的容量 = 带宽 * 往返时延。
如果我们设置发送窗口,使得发送但未确认的包为通道的容量,就能撑满整个管道。
如图所示,假设往返时间为 8 秒,去 4 秒,回 4 秒,每秒发送一个包,已经过去了 8 秒,则 8 个包都发出去了,其中前四个已经到达接收端,但是 ACK 还没返回,不能算发送成功,5-8 后四个包还在路上,还没被接收,这个时候,管道正好撑满,在发送端,已发送未确认的 8 个包,正好等于带宽,也即每秒发送一个包,也即每秒发送一个包,乘以来回时间 8 秒。
如果在这个基础上调大窗口,使得单位时间可以发送更多的包,那么会出现接收端处理不过来,多出来的包会被丢弃,这个时候,我们可以增加一个缓存,但是缓存里面的包 4 秒内肯定达不到接收端课,它的缺点会增加时延,如果时延达到一定程度就会超时重传
TCP 拥塞控制主要来避免两种现象,包丢失和超时重传,一旦出现了这些现象说明发送的太快了,要慢一点。
具体的方法就是发送端慢启动,比如倒水,刚开始倒的很慢,渐渐变快。然后设置一个阈值,当超过这个值的时候就要慢下来
慢下来还是在增长,这时候就可能水满则溢,出现拥塞,需要降低倒水的速度,等水慢慢渗下去。
拥塞的一种表现是丢包,需要超时重传,这个时候,采用快速重传算法,将当前速度变为一半。所以速度还是在比较高的值,也没有一夜回到解放前。
到这里关于 TCP 的可靠传输原理就已经介绍得差不多。最后进行一个小结:
当然,这只是可靠传输的冰山一角,感兴趣可以再深入去研究
以上就是关于tcp调整器安卓版相关问题的回答。希望能帮到你,如有更多相关问题,您也可以联系我们的客服进行咨询,客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。
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