TCP重传间隔时间和TCP重传次数

一般TCP报文的重传超时时间

TCP重传时间间隔有着多种不同的算法，最常见的就是《TCP/IP详解卷1》中关于超时重传的算法。

具体算法不再赘述，请大家参考《TCP/IP详解卷1》第21章《TCP的超时与重传》。

SYN报文重传间隔时间

在实际情况下，由于SYN报文是TCP连接的第一个报文，如果该报文在传输的过程中丢弃了，那么发送方则无法测量RTT，也就无法根据RTT来计算RTO。

因此，SYN重传的算法就要简单一些，SYN重传时间间隔一般根据系统实现的不同稍有差别，Windows系统一般将第一次重传超时设为3秒，以后每次超时重传时间为上一次的2倍，如下图所示：

报文重传的次数

TCP报文重传的次数也根据系统设置的不同而有区分，有些系统，一个报文只会被重传3次，如果重传三次后还未收到该报文的确认，那么就不再尝试重传，直接reset重置该TCP连接，但有些要求很高的业务应用系统，则会不断的重传被丢弃的报文，以尽最大可能保证业务数据的正常交互。

数据被重发以后若还是收不到应答，则进行再次发送。此时等待确认应答时间会以2倍、4倍的指数函数延长。

此外，数据也不会被无限、反复的重发。达到一定的重发次数之后，如果仍然没有任何确认应答返回，就会判断为网络或者对端主机发生了异常，强制关闭连接。

Linux 的设置

最小重传时间是 200ms

最大重传时间是 120s

重传次数为 15

重传对业务应用的影响

1 保障了业务的可靠性

TCP的重传存在原因就是为了保障TCP的可靠性，正是由于TCP存在重传的机制，那些基于TCP的业务应用在网络交互的过程中，不再担心由于丢包、包损坏等导致的一系列应用问题了。

2 反映网络通讯的状况

由于IP协议的不可靠性和网络系统的复杂性，少量的报文丢失和TCP重传是正常的，但是如果业务交互过程中，存在大量的TCP重传，会严重影响业务系统交互的效率，导致业务系统出现缓慢甚至无响应的情况发生。

一般而言，出现大量TCP重传说明网络通讯的状况非常糟糕，需要站在网络层的角度分析丢包和重传的原因。

在实际的分析过程中，我们如何确认一个TCP报文是重传报文？

在实际的数据交互过程中，重传报文一般具有以下两个特征：

一是TCP交互序列号突然下降；

二是其在TCP报头中的序列号、数据长度、应用数据等参数跟前面某TCP报文一致。

1 序列号突然下降（一般是TCP重传）

在TCP报文传输的过程中，因为其需要不断的交互应用数据，因此，TCP报文的序列号会不断的变大。

正常情况下，TCP序列号不会出现下降的情况，出现序列号下降，一般都是TCP的重传报文导致的。

如下图所示：

在上图中，服务器端交互的TCP报文序列号从24481开始一直处于不断上升的趋势，但是服务器的第六个TCP报文序列号却突然下降为20161，这个情形，基本上可以肯定这第六个TCP报文是前面某个报文的重传报文。

2 根据序列号、长度甚至应用数据等确认是哪一个报文的重传。

在数据交互过程中，一般情况下，TCP重传的报文跟传输中被丢弃的报文在序列号、数据长度、应用字段值上都是一样的，我们可以利用这个特征来确定某个具体的TCP报文是否是前面某个报文的重传。

下图是一个客户端存在重传的数据流图：

在上图中，我们看到客户端第三个报文和第四个报文的序列号（Seq）、下一个序列号（Next Seq）以及载荷长度都是一样的，那么我们可以肯定客户端的第四个报文是客户端第三个报文的重传。

现在很多的网络分析工具的专家诊断系统基本上都可以针对TCP重传直接告警，我们不需要在去深入分析这个过程了，为我们节省了大量的分析时间。

参考

为什么TCP存在重传

https://blog.51cto.com/woniu421/900010

基础篇 | TCP连接的建立和断开受哪些系统配置影响？

https://time.geekbang.org/column/article/284912?utm_source=related_read&utm_medium=article&utm_term=related_read

Linux TCP_RTO_MIN, TCP_RTO_MAX and the tcp_retries2 sysctl

https://pracucci.com/linux-tcp-rto-min-max-and-tcp-retries2.html

聊一聊重传次数

https://perthcharles.github.io/2015/09/07/wiki-tcp-retries

TCP重传机制

https://www.dazhuanlan.com/mofeia/topics/1357902

TCP网络关闭的状态变换时序图

https://coolshell.cn/articles/1484.html

TCP 的那些事儿（上）

https://coolshell.cn/articles/11564.html

TCP 的那些事儿（下）

https://coolshell.cn/articles/11609.html