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TCP序列号问题

TCP序列号问题

作者: 简书徐小耳 | 来源:发表于2020-03-15 09:51 被阅读0次

1.序列号初始值=固定定时变化的32位无符号值(每隔一段时间+1)+hash(两个端口号+两个ip+协议号(tcp或者udp号),这就代表序列号永远在0-2的31次方直接循环
2.由于1的问题导致比如出现序列号溢出,进而导致序列号回绕。
3.由于回绕的存在,会出现以下两个问题,1).对于tcp包排序是按照序列号大小排序的,这个怎么办。2).对于因为包延迟而导致可能出现一个延迟包和一个新的包的序列号一样怎么办。
4.对于3的1问题:由于比较值采用的(有符号)(无符号序列号1-无法序列号2)。比如当前待确认的序列号是0,那么对于32位无符号数中是4294967296,2的31次方都是大于0的有2147483648,则1到2147483648都是新增数据,后面都是回绕数据。只要回绕的幅度小于2147483648,则都可以处理。也就是说tcp认为是新包还是过期的旧包则是依赖于当前以及确定的序列号,即大于当前序列号小于当前序列号+2的31次方都是新包,其他的都是旧包。
5.对于3中的第二个问题,则可以依靠时间戳的来判断,去除距离当前时间最大的时间戳,保留最新的。
6.对于4的解答,如果一旦回绕幅度一下子超过2的31次方怎么办,这个时候时间戳就能辅助解决了?,那是因为tcp窗口最大是2的30次方,所以不会超过回绕幅度。但是为啥是2的30次方却采用32bit。

【这段内容为本人理解,非书中原文】TCP需要保留一半的序号用于判断是否是以前的旧数据段,(232-1)/2<231,也就是现在用于处理新数据段小于2^31个;假如窗口大小为wnd,发送方第一次发送[0,wnd-1]一个窗口的数据,这时接收方收到数据,并统一发送一个ack确认这个窗口的数据,确认完之后,窗口移动准备接收[wnd, 2wnd-1]段的数据;若发送方如果没有收到这个ack,需要重传[0, wnd-1]的数据,若收到了ack,则发送[wnd, 2wnd-1]的数据,这两种情况下,接收方都需要满足序号,也就是序号需要满足2wnd;前面说了序号的一半用于新数据,也就是2wnd<231,wnd<230,即(216-1)*2shif < 2^30,得出shift<=14,即除了TCP首部的16bit,这里最多也就是30-16=14bit;
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1.对于当前确认序号为1但是收到了上一条流数据为2的包,则必须开启timestamp才能解决,其对每个包的时间必须大最新确认的序列时间才会接受。
2.对于重传包和回绕包要一样大或者比回绕包大的情况,因为窗口大小限制 此时最新的确认时间戳肯定比重传包大 因此肯定会被丢弃
isn有可能是重新计算 也有可能是重timewait状态中获取一个初始值在加上时间因子。所以不存在定时器 但是这个时间因子会使得值每4us加1
msl是报文生存周期 我们一个请求到响应最多2msl 超过2msl时候会被网络(不是比较时间戳)丢弃无法被接受 , 有可能是tcp层面计算时间超过msl就直接丢弃 这个丢弃是依靠ip层ttl 但是ttl如何和msl有关系是个问题
普通的回绕依靠窗口大小,tcp可以区分新老链接数据包或者新旧数据包
但是对于回绕幅度超过2的31次方则只能采取时间戳比较
这种情况主要就是包重传,如果网络传输很快导致序列号使用很快,或者说某些极端情况导致ttl比msl长引起的问题
paws只要两边都打开timestamp就可以

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