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重学TCP协议(7) Timestamps 选项
阅读量:774 次
发布时间:2019-03-24

本文共 1043 字,大约阅读时间需要 3 分钟。

Timestamps选项:TCP错误提示的深度解析

1. Timestamps选项的组成

Timestamps选项是TCP协议中用来处理超时和错误提示的一种机制。它由四个字节组成,具体结构为:

  • Kind字段(1字节):确定字段类型,固定为8(表示Timestamp)。
  • Length字段(1字节):存储字段长度,固定为10。
  • Info字段(8字节):包含两个4字节的值,分别为timestamptimestamp echo,用于存储发送和确认的时间戳信息。

这种设计允许客户端和服务器同时获取和验证对方的时间戳,从而在必要时发送错误提示。

2. Timestamps选项的工作原理

假设设备A发送数据时,将当前时间1590508660记录到发送时间戳(TSval),设备B在接收数据后,将接收的时间戳1590508660复制回发送方(TSecr),同时将自己的当前时间1499872733记录到发送时间戳(TSval),并通过ACK确认通知设备A。设备A在收到确认时,可以计算RTT(往返时间)=当前时间戳 - 发送时间戳。

这种机制不依赖于时钟同步,也无需处理时区差异,因为时间戳是单调递增的。


3. Timestamps选项的作用

3.1.RTT计算

Timestamps选项的主要功能是计算网络的往返时间(RTT)。设备在发送数据时记录当前时间戳,在接收确认时,复制该时间戳到响应报文中。设备在收到确认后,可以通过当前时间戳减去发送时间戳,准确计算RTT,从而评估网络性能。

3.2.PAWS:防止回绕序号

在高速网络中,序列号可能每天重复使用,导致混乱。Timestamps选项通过记录实际发送时间,帮助识别重复序列号,保证序号的唯一性,避免PAWS(等待回绕序号空间)等问题。


4. Timestamps选项与三次握手的关系

在三次握手过程中,服务器误用Timestamps选项可能导致客户端发送RST(重传请求停止)。例如,如果服务器回复的TSecr不等于客户端发送的TSval,客户端会识别异常,并发送RST终止连接。


5. Timestamps选项的注意事项

  • 双向启用:需客户端和服务器同时开启,才能有效防止误报错误。
  • 溢出风险:时间戳可能因溢出导致异常,需关注系统时钟的稳定性。
  • 时间步调同步:网络节点的时间增长可能不同步,需确保节点时钟同步。

通过以上机制,Timestamps选项在TCP协议中发挥了关键作用,不仅保障了数据传输的准确性,还优化了网络的拥塞控制。

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