超时计时器设置

TCP的超时重传时间通过自适应算法计算,基于加权平均往返时间RTTS和RTT偏差RTTD。RTTS由新旧RTT样本动态更新,推荐的更新系数a为1/8。RTO推荐公式为RTTS+4*RTTD,RTTD初值为RTT样本的一半,后续更新使用加权平均。

题目描述

运输层的超时计时器的超时重传时间应设置为多大呢?

如果把超时重传时间设置得太短,就会引起很多报文段的不必要的重传,使网络负荷增大。但若把超时重传时间设置得过长,则又使网络的空闲时间增大,降低了传输效率。

TCP 采用了一种自适应算法,它记录一个报文段发出的时间,以及收到相应的确认的时间。这两个时间之差就是报文段的往返时间 RTT。 

TCP 保留了 RTT 的一个加权平均往返时间 RTTS(这又称为平滑的往返时间)。 

第一次测量到 RTT 样本时,RTTS 值就取为所测量到的 RTT 样本值。以后每测量到一个新的 RTT 样本,就按下式重新计算一次 RTTS:

新的RTTS=(1- a)*(旧的RTTS)+a*(新的RTT样本)

式中,0<=a<1。若a很接近于零,表示 RTT 值更新较慢。若选择a接近于 1,则表示 RTT 值更新较快。

RFC 2988 推荐的a值为 1/8,即 0.125。

 

RTO 应略大于上面得出的加权平均往返时间 RTTS。

RFC 2988 建议使用下式计算 RTO:RTO=RTTS+4*RTTD,RTTD 是 RTT 的偏差的加权平均值。

RFC 2988 建议这样计算 RTTD:

第一次测量时,RTTD 值取为测量到的 RTT 样本值的一半。

在以后的测量中,则使用下式计算加权平均的 RTTD:

新的RTTD=(1-b)*(旧的RTTD) +b*|RTTS-新的RTT样本|

b 是个小于 1 的系数,其推荐值是 1/4,即 0.25。

输入描述

输入数据有多行,每行为一个正整数,表示测得的往返时间RTT的样本值(第1行为一个TCP连接第
### TCP超时计时器的工作原理 TCP超时计时器是TCP协议中用于保证数据可靠传输的一种机制。当发送方发出一个报文段后,会启动超时计时器[^1]。如果在规定的时间内没有收到接收方发来的确认(ACK),发送方将认为该报文段可能在网络中丢失或延迟,并重新发送该报文段。这种机制确保了即使在网络不稳定的情况下,数据也能够被可靠地传递。 超时计时器的核心在于如何设置超时时间。为了适应不同的网络环境,TCP通常使用动态调整的算法来计算超时时间。常见的算法包括基于RTT(Round-Trip Time,往返时间)的估计方法。通过不断测量RTT并调整超时时间,TCP可以更好地应对网络中的延迟变化[^2]。 此外,超时计时器的触发会导致TCP进入慢启动状态,从而降低网络拥塞的可能性。这是因为重传通常意味着网络可能存在拥塞或其他问题,因此需要减小发送窗口大小以避免进一步加重网络负担[^3]。 ```python # 示例代码:模拟TCP超时重传逻辑 class TCPSender: def __init__(self): self.timeout = 1 # 初始超时时间 self.rtt = [] # 存储RTT样本 def send(self, packet): start_time = time.time() # 模拟发送包 print(f"发送包 {packet}") # 等待ACK ack_received = False while not ack_received: if time.time() - start_time > self.timeout: print(f"超时未收到ACK,重传包 {packet}") start_time = time.time() # 重置计时器 else: # 假设接收到ACK end_time = time.time() rtt_sample = end_time - start_time self.rtt.append(rtt_sample) self.adjust_timeout() ack_received = True def adjust_timeout(self): if len(self.rtt) > 0: avg_rtt = sum(self.rtt) / len(self.rtt) self.timeout = avg_rtt * 1.5 # 动态调整超时时间 ``` ### 超时计时器的作用 超时计时器的主要作用是检测和处理网络中的丢包现象。在网络通信中,由于各种原因(如路由器过载、链路故障等),某些数据包可能会丢失。如果没有超时计时器,发送方将无法得知这些数据包的状态,从而导致数据传输失败。通过超时重传机制,TCP能够在一定程度上弥补网络不可靠性带来的问题[^4]。
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