快速重传介绍:
    按照TCP协议,RTO超时重传是一个非常重要的事件,当RTO超时的时候,TCP会同时通过两种方式非常谨慎的降低发送数据包的速率,一种是基于拥塞控制消减发送窗口的大小,另外一个是通过指数回退增加每次RTO超时的时间(即karn算法的第二部分),所以RTO超时后有可能会导致网络容量的利用不足。
    TCP还有另外一种重传方式—快速重传。快速重传是RFC5681定一个的一个过程。快速重传不依赖定时器的超时,而是依靠ACK确认包来进行重传。使用快速重传相比RTO超时重传通常可以更高效的修复TCP丢包问题。快速重传是基于一个前提:即按照RFC5681,当TCP收到一个乱序报文的时候应该立即回复ACK确认包,而不会延迟ACK确认。另外RFC5681还指出如果接收序号空间存在洞,新接收的报文完全填充了这个洞或者部分填充了这个洞,TCP也应该立即回复一个ACK确认包以便发送端及时获取接收端相关的信息。
    我们举个例子假设有5个TCP报文,P1(1-10)、P2(11-20)、P3(21-30)、P4(31-40)、P5(41-50),其中括号中标注的是报文的比特序列号,每个报文的长度都为10bytes。假设发送端依次发送5个报文,其中P2在网络传输过程中丢失,P1、P3、P4、P5报文依次按序到达,接收端收到这P1的时候发送ack=11的确认包(还记得ACK是累计确认的吧,因为P2丢失了ACK只能累计到11),同样后面收到P4和P5的时候还是回复ack=11的确认包。这样发送端就会连续收到4个ack=11的确认包。后面三个确认包因为和第一个ack number重复,因此称呼为dumplicate ACK。因此接收端就可以根据dup ACK来推测接收端的接收情况。但是我们之前说过IP层不会向TCP提供有序的数据报文,如果网络传输过程中发生乱序导致接收端接收顺序变为P1、P3、P2、P4、P5,这样的情况下也会产生一个dup ACK。另外还有一种情况是IP层dup了ACK报文。我们通过一个dup ACK并不能可靠的确认是发生了丢包还是发生了乱序传输,因此会存在一个门限(dumplicate ACK threshold或者叫做dupthresh),当TCP收到的dup ACK数超过这个门限的时候,就会认为发生了丢包,进而初始化一个快速重传。最初协议中给出的dupthresh这个门限是3,但是RFC4653给出了一种调整dupthresh的方法。Linux中则可以通过/proc/sys/net/ipv4/tcp_reordering来设置默认值,另外linux可能还会根据乱序测量的结果来更新实际的dupthresh。dupthresh的范围最终会在/proc/sys/net/ipv4/tcp_reordering和/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_reordering之间。在没有使能SACK的时候,快速重传只会重传一个数据包,在使能SACK时候,SACK可以反映接收端是否存在系列号洞,进而允许发送端根据SACK的情况同时传输多个数据包。SACK的内容