TCP协议的四种计数器

本文主要是介绍TCP协议的四种计数器，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

TCP协议中有四种计时器（Timer），分别是：

　　1.重传计时器：Retransmission Timer

　　2.坚持计时器：Persistent Timer

　　3.保活计时器：Keeplive Timer

　　4.时间等待计时器：Timer_Wait Timer

1 重传计时器

　　RTT：发送一个数据包到收到对应的 ACK，所花费的时间。

　　RTO：定时器，重传时间间隔，没有回应 ACK 则等到 RTO 到期进行重传，根据 RTT 计算出来。

　　带确认的重传机制可以保证TCP数据的可靠传输。在滑动窗口协议中，接受窗口会在连续收到的包序列中的最后一个包向接收端发送一个ACK，当网络拥堵的时候，发送端的数据包和接收端的ACK包都有可能丢失。TCP为了保证数据可靠传输，就规定在重传的“时间片”到了以后，如果还没有收到对方的ACK，就重发此包，以避免陷入无限等待中。

　　当TCP发送报文段时，就创建该特定报文的重传计时器。可能发生两种情况：

　　1）若在计时器截止时间到之前收到了对此特定报文段的确认，则撤销此计时器。

　　2）若在收到了对此特定报文段的确认之前计时器截止时间到，则重传此报文段，并将计时器复位。

2 坚持计时器

　　先来考虑一下情景：发送端向接收端发送数据包知道接受窗口填满了，然后接受窗口告诉发送方接受窗口填满了停止发送数据。此时的状态称为“零窗口”状态，发送端和接收端窗口大小均为0。直到接受TCP发送确认并宣布一个非零的窗口大小。但这个确认会丢失。在TCP中，对确认是不需要发送确认的。若确认丢失了，接受TCP并不知道，而是会认为他已经完成了任务，并等待着发送TCP接着会发送更多的报文段。但发送TCP由于没有收到确认，就等待对方发送确认来通知窗口大小。双方的TCP都在永远的等待着对方。

　　要打开这种死锁，TCP为每一个链接使用一个持久计时器。当发送TCP收到窗口大小为0的确认时，就启动坚持计时器。当坚持计时器期限到时，发送TCP就发送一个特殊的报文段，叫做探测报文。这个报文段只有一个字节的数据。他有一个序号，但他的序号永远不需要确认；甚至在计算机对其他部分的数据的确认时该序号也被忽略。探测报文段提醒接受TCP：确认已丢失，必须重传。

　　坚持计时器的值设置为重传时间的数值。但是，若没有收到从接收端来的响应，则需发送另一个探测报文段，并将坚持计时器的值加倍和复位。发送端继续发送探测报文段，将坚持计时器设定的值加倍和复位，直到这个值增大到门限值（通常是60秒）为止。在这以后，发送端每个60秒就发送一个探测报文，直到窗口重新打开。

3 保活计时器

　　保活计时器使用在某些实现中，用来防止在两个TCP之间的连接出现长时间的空闲。假定客户打开了到服务器的连接，传送了一些数据，然后就保持静默了。也许这个客户出故障了。在这种情况下，这个连接将永远的处理打开状态。

　　要解决这种问题，在大多数的实现中都是使服务器设置保活计时器。每当服务器收到客户的信息，就将计时器复位。通常设置为两小时。若服务器过了两小时还没有收到客户的信息，他就发送探测报文段。若发送了10个探测报文段（每一个像个75秒）还没有响应，就假定客户除了故障，因而就终止了该连接。

　　这种连接的断开当然不会使用四次握手，而是直接硬性的中断和客户端的TCP连接。

4 时间等待计时器

　　时间等待计时器是在四次挥手的时候使用的。四次握手的简单过程是这样的：假设客户端准备中断连接，首先向服务器端发送一个FIN的请求关闭包（FIN=final），然后由established过渡到FIN-WAIT1状态。服务器收到FIN包以后会发送一个ACK，然后自己有established进入CLOSE-WAIT。此时通信进入半双工状态，即留给服务器一个机会将剩余数据传递给客户端，传递完后服务器发送一个FIN+ACK的包，表示我已经发送完数据可以断开连接了，就这便进入LAST_ACK阶段。客户端收到以后，发送一个ACK表示收到并同意请求，接着由FIN-WAIT2进入TIME-WAIT阶段。服务器收到ACK，结束连接。此时（即客户端发送完ACK包之后），客户端还要等待2MSL（MSL=maxinum segment lifetime最长报文生存时间，2MSL就是两倍的MSL）才能真正的关闭连接。

参考：https://www.cnblogs.com/duan2/p/9180861.html

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