【网络】Linux 内核优化实战 - net.ipv4.tcp

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一、TCP SACK的核心作用

传统的TCP确认机制（非SACK）中，接收方只能通过ACK（确认）序号告知发送方“已正确接收的连续数据的最后一个字节”。如果传输中出现非连续丢包（如序号1-10中，3和7丢失），发送方只能从第一个丢失的数据包（3）开始重传所有后续数据（3-10），即使4-6、8-10已被接收，也会被重复传输，造成带宽浪费和延迟增加。

而 SACK功能 允许接收方在ACK报文中明确告知发送方“已成功接收的非连续数据块范围”，发送方仅需重传那些真正丢失的数据包（如上例中的3和7），无需重传已接收的数据，从而：

减少不必要的重传，节省带宽；
加快数据恢复速度，降低传输延迟；
提升高丢包率网络（如无线、远距离链路）中的TCP性能。

二、`net.ipv4.tcp_sack`的取值及含义

该参数为布尔值（0或1），控制是否启用SACK功能：

取值	含义
0	禁用SACK：TCP连接不使用选择性确认，仅依赖传统的连续ACK机制。
1	启用SACK（默认值）：TCP连接会协商使用SACK功能（需发送方和接收方均支持）。

默认值为 1（启用），因为SACK在绝大多数场景下能显著优化TCP传输效率。

三、SACK的工作条件

SACK功能的生效需要满足两个条件：

双方支持：发送方和接收方的TCP协议栈均需启用SACK（即双方的tcp_sack均设为1），并在TCP三次握手时通过“选项字段”协商启用；
参数启用：本地系统的net.ipv4.tcp_sack 需设为1（默认满足）。

若一方禁用SACK（tcp_sack=0），则双方协商后会使用传统ACK机制。

四、与其他参数的关联

SACK功能常与以下参数配合使用，共同优化TCP重传逻辑：

net.ipv4.tcp_dsack：控制是否启用DSACK（Duplicate SACK，重复选择性确认），用于告知发送方“已接收重复的数据包”，帮助发送方判断丢包原因（是真丢包还是网络延迟）。默认值为1（启用），依赖SACK功能。
net.ipv4.tcp_fack：控制是否启用FACK（Forward ACK，前向确认），是SACK的一种扩展，用于更精确地计算拥塞窗口和重传范围。默认值为1（启用），需SACK支持。

五、适用场景与注意事项

1. 推荐启用SACK的场景

绝大多数网络环境（尤其是互联网、无线局域网、远距离链路等可能存在丢包的场景）；
对传输效率要求高的应用（如文件传输、视频流、数据库同步等）。

2. 可能需要禁用SACK的特殊场景

极简单网络：如本地局域网（LAN），几乎无丢包，SACK的优化作用不明显，但开销可忽略；
老旧设备兼容：极少数老旧TCP协议栈可能对SACK支持不完善，导致协商失败或异常（极为罕见）；
特定性能调试：排查TCP问题时，可临时禁用SACK以对比传统机制的表现（仅用于诊断）。

3. 注意事项

SACK会增加TCP报文头部的“选项字段”长度（最多40字节），但相比其带来的性能收益，额外开销可忽略；
禁用SACK可能导致高丢包场景下的TCP性能显著下降，因此非特殊情况不建议关闭。

六、如何查看和修改参数

1. 查看当前值

# 方法1：使用sysctl
sysctl net.ipv4.tcp_sack

# 方法2：直接读取内核参数文件
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_sack

2. 临时修改（立即生效）

# 禁用SACK（不推荐，除非特殊场景）
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_sack=0

# 重新启用SACK（恢复默认）
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_sack=1

3. 永久生效

修改 /etc/sysctl.conf 或 /etc/sysctl.d/ 目录下的配置文件（如/etc/sysctl.d/99-tcp.conf），添加：

net.ipv4.tcp_sack=1

保存后执行 sudo sysctl -p 使配置生效。

七、总结

net.ipv4.tcp_sack 是控制TCP SACK功能的核心参数，默认启用（值为1）。SACK通过让接收方明确告知发送方“已接收的非连续数据块”，避免了传统TCP的“盲目重传”，显著提升了丢包场景下的传输效率。

在绝大多数情况下，保持默认启用（1）是最优选择；仅在极特殊的兼容或调试场景下，才考虑临时禁用（0）。