TCP协议通过哪些方法保证数据传输的可靠性
TCP协议支持数据报传输可靠性的主要方法是确认、超时、重传、校验和以及流量控制。 (1)校验和——每个TCP报文段都包括检验和字段,校验和用来检查报文段是否出现传输错误,如果报文段出现传输错误,TCP检查出错就丢弃该报文段。(2)确认——接收端检查报文是否出错,发现出错时就丢弃,不发确认;而发送端TCP就通过检查接收端的确认,判断发送的报文段是否已经正确到达目的地。 (3)超时——发送端根据发出的报文段在超时规定的时间内是否收到确认,从而来判断该报文段是否丢失或传输出错。TCP使用了4种计时器:重传计时器、坚持计时器、保持计时器和时间等待计时器来保证了传输的可靠性。

TCP的可靠性主要体现在哪些方面?
TCP的可靠性是通过以下几个规则来实现的。 首先,为了防止数据在传输的过程中被损坏,每个信息包都包含一个校验码,这个校验码头就是一个用来保证信息包在传输过程中没有被更改的代码,当信息到达目的地的时候,接收方会对比较验码和收到的信息中的数据,如果校验码不对,则被信息包将被省略。第二,为了防止信息包丢失,TCP会要求接收方每收到一个信息包都反馈一下,如果接收方没有提供反馈,发送方会自动重发一次,一直到接收方收到为止,或者它会判断网络链接断开了,就会在程序中返回一个错误的提示。 第三,为了防止信息包重复或顺序错误,TCP每传送一个信息包都会传送一个序号,接收方会检查这个序号,确保收到该信息包,并把全部信息包按顺序重新合并,同时,如果接收方看到一个已接收了的序号,则这个信息包就会被丢弃。
TCP通过下列方式来提供可靠性: •应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同,应用程序产生的数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段(segment)TCP如何确定报文段的长度。•当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。在第21章我们将了解TCP协议中自适应的超时及重传策略。•当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常将推迟几分之一秒•TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。•既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段的到达也可能会失序。如果必要,TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。•既然IP数据报会发生重复,TCP的接收端必须丢弃重复的数据。•TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。两个应用程序通过TCP连接交换8bit字节构成的字节流。TCP不在字节流中插入记录标识符。我们将这称为字节流服务(bytestreamservice)。如果一方的应用程序先传10字节,又传20字节,再传50字节,连接的另一方将无法了解发方每次发送了多少字节。收方可以分4次接收这80个字节,每次接收20字节。一端将字节流放到TCP连接上,同样的字节流将出现在TCP连接的另一端。另外,TCP对字节流的内容不作任何解释。TCP不知道传输的数据字节流是二进制数据,还是ASCII字符、EBCDIC字符或者其他类型数据。对字节流的解释由TCP连接双方的应用层解释。 这种对字节流的处理方式与Unix操作系统对文件的处理方式很相似。Unix的内核对一个应用读或写的内容不作任何解释,而是交给应用程序处理。对Unix的内核来说,它无法区分一个二进制文件与一个文本文件。

TCP采用哪些机制来实现可靠数据传输、流控和拥塞控制?
1.采用面向连接的三次握手实现可靠对象传输。 2.使用数据窗口机制协商队列大小实现数据队列传输。3.通过序列化应答和必要时重发数据包,TCP 为应用程序提供了可靠的传输流和虚拟连接服务。下面是找到的长篇大论中比较好的文章:一、TCP协议1、TCP 通过以下方式提供可靠性:◆ 应用程序分割为TCP认为最合适发送的数据块。由TCP传递给IP的信息单位叫做报文段。◆ 当TCP发出一个报文段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能记时收到一个确认,它 就重发这个报文段。◆ 当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常延迟几分之一秒。◆ TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化如果收到报文段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到这个报文段。◆ 既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能失序,因此TCP报文段的到达也可能失序。如果必要,TCP将对收到的数据进行排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。◆ 既然IP数据报会发生重复,TCP连接端必须丢弃重复的数据。◆ TCP还能提供流量控制,TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。另外,TCP对字节流的内容不作任何解释。2、TCP首部:TCP数据被封装在一个IP数据报中,格式如下:IP首部20 TCP首部20 TCP首部TCP首部格式如下:16位源端口号 16位目的端口号32位序号32位确认序号4位首部长度 保留6位 URG ACK PSH RST SYN FIN 16位窗口大小16位检验和 16位紧急指针选项数据说明:(1)每个TCP段都包括源端和目的端的端口号,用于寻找发送端和接收端的应用进程。这两个值加上IP首部的源端IP地址和目的端IP地址唯一确定一个TCP连接。(2)序号用来标识从TCP发送端向接收端发送的数据字节流,它表示在这个报文段中的第一个数据字节。如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动,则TCP用序号对每个字节进行计数。(3)当建立一个新连接时,SYN标志变1。序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始序号ISN,该主机要发送数据的第一个字节的序号为这个ISN加1,因为SYN标志使用了一个序号。(4)既然每个被传输的字节都被计数,确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。因此,确认序号应当时上次已成功收到数据字节序号加1。只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。(5)发送ACK无需任何代价,因为32位的确认序号字段和ACK标志一样,总是TCP首部的一部分。因此一旦一个连接建立起来,这个字段总是被设置,ACK标志也总是被设置为1。(6)TCP为应用层提供全双工的服务。因此,连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据序号。(7)TCP可以表述为一个没有选择确认或否认的华东窗口协议。因此TCP首部中的确认序号表示发送方已成功收到字节,但还不包含确认序号所指的字节。当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。(8)首部长度需要设置,因为任选字段的长度是可变的。TCP首部最多60个字节。(9)6个标志位中的多个可同时设置为1◆ URG-紧急指针有效◆ ACK-确认序号有效◆ PSH-接收方应尽快将这个报文段交给应用层◆ RST-重建连接◆ SYN-同步序号用来发起一个连接◆ FIN-发送端完成发送任务(10)TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。窗口大小为字节数,起始于确认序号字段指明的值,这个值是接收端期望接收的字节数。窗口大小是一个16为的字段,因而窗口大小最大为65535字节。(11)检验和覆盖整个TCP报文端:TCP首部和TCP数据。这是一个强制性的字段,一定是由发送端计算和存储,并由接收端进行验证。TCP检验和的计算和UDP首部检验和的计算一样,也使用伪首部。(12)紧急指针是一个正的偏移量,黄蓉序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。TCP的紧急方式是发送端向另一端发送紧急数据的一种方式。(13)最常见的可选字段是最长报文大小MMS,每个连接方通常都在通信的第一个报文段中指明这个选项。它指明本端所能接收的最大长度的报文段。二、TCP连接的建立和终止1、建立连接协议(1) 请求端发送一个SYN段指明客户打算连接的服务器的端口,隐疾初始序号(ISN),这个SYN报文段为报文段1。(2) 服务器端发回包含服务器的初始序号的SYN报文段(报文段2)作为应答。同时将确认序号设置为客户的ISN加1以对客户的SYN报文段进行确认。一个SYN将占用一个序号。(3) 客户必须将确认序号设置为服务器的ISN加1以对服务器的SYN报文段进行确认(报文段3)。这3个报文段完成连接的建立,称为三次握手。发送第一个SYN的一端将执行主动打开,接收这个SYN并发回下一个SYN的另一端执行被动打开。2、连接终止协议由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。(1) TCP客户端发送一个FIN,用来关闭客户到服务器的数据传送(报文段4)。(2) 服务器收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1(报文段5)。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。(3) 服务器关闭客户端的连接,发送一个FIN给客户端(报文段6)。(4) 客户段发回确认,并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)。3、连接建立的超时如果与服务器无法建立连接,客户端就会三次向服务器发送连接请求。在规定的时间内服务器未应答,则连接失败。4、最大报文段长度MSS最大报文段长度表示TCP传往另一端的最大块数据的长度。当一个连接建立时,连接的双方都要通告各自的MSS。一般,如果没有分段发生,MSS还是越大越好。报文段越大允许每个报文段传送的数据越多,相对IP和TCP首部有更高的网络利用率。当TCP发送一个 SYN时,它能将MSS值设置为外出接口的MTU长度减去IP首部和TCP首部长度。对于以太网,MSS值可达1460。如果目的地址为非本地的,MSS值通常默认为536,是否本地主要通过网络号区分。MSS让主机限制另一端发送数据报的长度,加上主机也能控制它发送数据报的长度,这将使以较小MTU连接到一个网络上的主机避免分段。5、 TCP的半关闭TCP提供了连接的一端在结束它的发送后还能接收来自另一端数据的能力,这就是TCP的半关闭。客户端发送FIN,另一端发送对这个FIN的ACK报文段。当收到半关闭的一端在完成它的数据传送后,才发送FIN关闭这个方向的连接,客户端再对这个FIN确认,这个连接才彻底关闭。6、2MSL连接TIME_WAIT状态也称为2MSL等待状态。每个TCP必须选择一个报文段最大生存时间(MSL)。它是任何报文段被丢弃前在网络的最长时间。处理原则:当TCP执行一个主动关闭,并发回最后一个ACK,该连接必须在TIME_WAIT状态停留的时间为2MSL。这样可以让TCP再次发送最后的ACK以避免这个ACK丢失(另一端超时并重发最后的FIN)。这种2MSL等待的另一个结果是这个TCP连接在2MSL等待期间,定义这个连接的插口不能被使用。7、平静时间TCP在重启的MSL秒内不能建立任何连接,这就是平静时间。8、FIN_WAIT_2状态在FIN_WAIT_2状态我们已经发出了FIN,并且另一端也对它进行了确认。只有另一端的进程完成了这个关闭,我们这端才会从 FIN_WAIT_2状态进入TIME_WAIT状态。这意味着我们这端可能永远保持这个状态,另一端也将处于CLOSE_WAIT状态,并一直保持这个状态直到应用层决定进行关闭。9、复位报文段TCP首部的RST位是用于复位的。一般,无论合适一个报文端发往相关的连接出现错误,TCP都会发出一个复位报文段。主要情况:(1)到不存在的端口的连接请求;(2)异常终止一个连接。10、同时打开为了处理同时打开,对于同时打开它仅建立一条连接而不是两条连接。两端几乎在同时发送SYN,并进入SYN_SENT状态。当每一端收到SYN时,状态变为SYN_RCVD,同时他们都再发SYN并对收到的SYN进行确认。当双方都收到SYN及相应的ACK时,状态都变为ESTABLISHED。一个同时打开的连接需要交换4个报文段,比正常的三次握手多了一次。11、 同时关闭当应用层发出关闭命令,两端均从ESTABLISHED变为FIN_WAIT_1。这将导致双方各发送一个FIN,两个FIN经过网络传送后分别到达另一端。收到FIN后,状态由FIN_WAIT_1变为CLOSING,并发送最后的ACK。当收到最后的ACK,状态变为TIME_WAIT。同时关闭和正常关闭的段减缓数目相同。12、TCP选项每个选项的开始是1字节的kind字段,说明选项的类型。Kind=1:选项表结束(1字节) Kind=1:无操作(1字节) Kind=2:最大报文段长度(4字节) Kind=3:窗口扩大因子(4字节) Kind=8:时间戳(10字节)三、TCP的超时和重传对于每个TCP连接,TCP管理4个不同的定时器。(1) 重传定时器用于当希望收到另一端的确认。(2) 坚持定时器使窗口大小信息保持不断流动,即使另一端关闭了其接收窗口。(3) 保活定时器可检测到一个空闲连接的另一端何时崩溃或重启。(4) 2MSL定时器测量一个连接处于TIME_WAIT状态的时间。1、往返时间测量TCP超时和重传重最重要的就是对一个给定连接的往返时间(RTT)的测量。由于路由器和网络流量均会变化,因此TCP应该跟踪这些变化并相应地改变超时时间。首先TCP必须测量在发送一个带有特别序号地字节和接收到包含该字节地确认之间的RTT。2、拥塞避免算法该算法假定由于分组收到损坏引起的丢失是非常少的,因此分组丢失就意味着在源主机和目的主机之间的某处网络上发生了阻塞。有两种分组丢失的指示:发生超时和收到重复的确认。拥塞避免算法需要对每个连接维持两个变量:一个拥塞窗口cwnd和一个慢启动门限ssthresh。(1) 对一个给定的连接,初始化cwnd为1个报文段,ssthresh为65535个字节。(2) TCP输出例程的输出不能超过cwnd和接收方通告窗口的大小。拥塞避免是发送方使用的流量控制。前者是发送方感受到的网络拥塞的估计,而后者则与接收方在该连接上的可用缓存大小有关。(3) 当拥塞发生时,ssthresh被设置为当前窗口大小的一般(cwnd和接收方通告窗口大小的最小值,但最小为2个报文段)。此外,如果是超时引起了拥塞,则cwnd被设置为1个报文段。(4) 当新的数据被对方确认时,就增加cwnd,但增加的方法依赖与是否正在进行慢启动或拥塞避免。如果cwnd小于或等于ssthresh,则正在进行慢启动,否则正在进行拥塞避免。3、快速重传和快速恢复算法如果我们一连串收到3个或以上的重复ACK,就非常可能是一个报文段丢失了。于是我们就重传丢失的数据报文段,而无需等待超时定时器溢出。(1) 当收到第3个重复的ACK时,将ssthresh设置为当前拥塞窗口cwnd的一半,重传丢失的报文段,设置cwnd为ssthresh加上3倍的报文段大小。(2) 每次收到另一个重复的ACK时,cwnd增加1个报文段大小并发送一个1个分组,如果允许的话。(3)当下一个确认新数据的ACK到达时,设置cwnd为ssthresh,这个ACK应该时在进行重传后的一个往返时间内对步骤1重重传的确认。另外,这个 ACK也应该是对丢失的分组和收到的第一个重复的ACK之间的所有中间报文段的确认。4、 ICMP差错TCP如何处理一个给定的连接返回的ICMP差错。TCP能够遇到的最常见的ICMP差错就是源站抑制、主机不可达和网络不可达。(1) 一个接收到的源站抑制引起拥塞窗口cwnd被置为1个报文段大小来发起慢启动,但是慢启动门限ssthresh没有变化,所以窗口将打开直到它开放了所有的通路或者发生了拥塞。(2) 一个接收到的主机不可达或网络不可达实际都被忽略,因为这两个差错都被认为是短暂现象。TCP试图发送引起该差错的数据,尽管最终有可能会超时。5、重新分组:当TCP超时并重传时,它并不一定要重传同样的报文段,相反,TCP允许进行重新分组而发送一个较大的报文段。这是允许的,因为TCP是使用字节序号而不是报文段序号来进行识别它所要发送的数据和进行确认。四、TCP的坚持定时器ACK的传输并不可靠,也就是说,TCP不对ACK报文段进行确认,TCP只确认那些包含数据的ACK报文段。为了防止因为ACK报文段丢失而双方进行等待的问题,发送方用一个坚持定时器来周期性地向接收方查询。这些从发送方发出地报文段称为窗口探查。五、TCP的保活定时器如果一个给定的连接在2小时内没有任何动作,那么服务器就向客户发送一个探查报文段。客户主机必须处于以下4个状态之一。(1) 客户主机依然正常运行,并从服务器可达。客户的TCP响应正常,而服务器也知道对方的正常工作的。服务器在2小时内将保活定时器复位。(2) 客户主机已经崩溃,并且关闭或者正在重新启动。在任何一种情况下,客户的TCP都没有响应。服务器将不能收到对探查的响应,并在75秒后超时。总共发送10个探查,间隔75秒。(3) 客户主机崩溃并已经重新启动。这是服务器将收到一个对其保活探查的响应,但这个响应是一个复位,使得服务器终止这个连接。(4) 客户主机正常运行,但是从服务器不可达。六、TCP的一些性能1、 路径MTU发现:TCP的路径MTU发现按如下方式进行:在连接建立时,TCP使用输出接口或对段声明的MSS中的最下MTU作为其实的报文段大小。路径MTU发现不允许TCP超过对端声明的MSS。如果对端没有指定一个MSS,则默认为536。一旦选定了起始的报文段大小,在该连接上的所有被TCP发送的IP数据报都将被设置DF位。如果中间路由器需要对一个设置了DF标志的数据报进行分片,它就丢弃这个数据报,并产生一个ICMP的“不能分片”差错。如果收到这个ICMP差错,TCP就减少段大小并进行重传。如果路由器产生的是一个较新的该类ICMP差错,则报文段大小被设置位下一跳的MTU减去 IP和TCP的首部长度。如果是一个较旧的该类ICMP差错,则必须尝试下一个可能的最小MTU。2、 长肥管道一个连接的容量=带宽X时延(RTT)。具有大的带宽时延乘积的网络称为长肥网络(LFN)。一个运行在LFN的TCP连接称为长肥管道。管道可以被水平拉长(一个长的RTT),或被垂直拉高(较高的带宽),或两个方向拉伸。3、窗口扩大选项:窗口扩大选项使TCP的窗口定义从16位增加到32位,这并不是通过修改TCP首部来实现的,TCP首部仍然使用16位,而是通过定义一个选项实现对16位的扩大操作来完成的。4、时间戳选项: 时间戳选项使发送方在每个报文段中放置一个时间戳值。接收方在确认中返回这个数值,从而允许发送方为每一个收到的ACK计算RTT。

tcp如何采用滑动窗口实现可靠传输
tcp采用滑动窗口实现可靠传输方法如下:TCP传输字节文件时,在传输方有一个窗口缓冲区(窗口区),该大小由接收方返回的接收缓冲区大小决定,若产生拥塞,发送方的窗口大小可能会有所调整。1、窗口区外的字节数据要么被传输成功,并收到了ACK确认,要么是不能传输的部分。2、窗口区内的字节数据要么传输了,但未收到ACK确认,要么可传输,但还未传输。 3、正常情况下,传输方连续传输窗口内的字节数据到接收方,接收方返回ACK+期望收到的下一个序号,传输方收到ACK确认后将窗口的前沿和后沿向前移动。

TCP的可靠性实现
TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。面向连接意味着两个使用TCP的应用(通常是一个客户和一个服务器)在彼此交换数据包之前必须先建立一个TCP连接。这一过程与打电话很相似,先拨号振铃,等待对方摘机说“喂”,然后才说明是谁。在一个TCP连接中,仅有两方进行彼此通信。广播和多播不能用于TCP。TCP通过下列方式来提供可靠性:1.应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同,应用程序产生的数据长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段(segment)。2.当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。TCP有延迟确认的功能,在此功能没有打开,则是立即确认。功能打开,则由定时器触发确认时间点。3.TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。4.既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段的到达也可能会失序。如果必要,TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。5.既然IP数据报会发生重复,TCP的接收端必须丢弃重复的数据。6.TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。两个应用程序通过TCP连接交换8bit字节构成的字节流。TCP不在字节流中插入记录标识符。我们将这称为字节流服务(bytestreamservice)。如果一方的应用程序先传10字节,又传20字节,再传50字节,连接的另一方将无法了解发方每次发送了多少字节。只要自己的接收缓存没有塞满,TCP 接收方将有多少就收多少。一端将字节流放到TCP连接上,同样的字节流将出现在TCP连接的另一端。另外,TCP对字节流的内容不作任何解释。TCP不知道传输的数据字节流是二进制数据,还是ASCⅡ字符、EBCDIC字符或者其他类型数据。对字节流的解释由TCP连接双方的应用层解释。这种对字节流的处理方式与Unix操作系统对文件的处理方式很相似。Unix的内核对一个应用读或写的内容不作任何解释,而是交给应用程序处理。对Unix的内核来说,它无法区分一个二进制文件与一个文本文件。 TCP协议用于控制数据段是否需要重传的依据是设立重发定时器。在发送一个数据段的同时启动一个重传,如果在重传超时前收到确认(Acknowlegement)就关闭该重传,如 果重传超时前没有收到确认,则重传该数据段。在选择重发时间的过程中,TCP必须具有自适应性。它需要根据互联网当时的通信情况,给出合适的重发时间。这种重传策略的关键是对定时器初值的设定。采用较多的算法是Jacobson于1988年提出的一种不断调整超时时间间隔的动态算法。其工作原理是:对每条连接TCP都保持一个 变量RTT(Round Trip Time),用于存放当前到目的端往返所需要时间最接近的估计值。当发送一个数据段时,同时启动连接的定时器,如果在定时器超时前确认到达,则记录所需要的时间(M),并修正 RTT的值,如果定时器超时前没有收到确认,则将RTT的值增加1倍。通过测量一系列的RTT(往返时间)值,TCP协议可以估算数据包重发前需要等待的时间。在估计该连接所需的当前延迟时通常利用一些统计学的原理和算法(如Karn算法),从而得到TCP重发之前需要等待的时间值。 TCP的一项功能就是确保每个数据段都能到达目的地。位于目的主机的TCP服务对接受到的数据进行确认,并向源应用程序发送确认信息。使用数据报头序列号以及确认号来确认已收到包含在数据段的相关的数据字节。TCP在发回源设备的数据段中使用确认号,指示接收设备期待接收的下一字节。这个过程称为期待确认。源主机在收到确认消息之前可以传输的数据的大小称为窗口大小。用于管理丢失数据和流量控制。这些变化如右图所示。修改建立TCP连接的超时时间建立TCP连接需要经过三次握手:主动端先发送SYN报文,被动放回应SYN+ACK报文,然后主动端再回应ACK。l在主动端发送SYN后,如果被动端一直不回应SYN+ACK报文,主动端会不断的重传SYN报文直到超过一定的重传次数或超时时间。l在主动端发送SYN后,被动端回应SYN+ACK报文,但主动端不再回复ACK,被动端也会一直重传直到超过一定的重传次数或超时时间。(SYN报文攻击会出现这种情况)可以通过以下命令配置SYN报文的超时时间(发送SYN报文到三次握手成功的最大时间),也就是建立TCP连接的超时时间。命令作用R(config)#ip tcp syntime-out seconds修改建立TCP连接的超时时间。单位秒,取值范围5-300,缺省值20使用no ip tcp syntime-out命令恢复参数缺省值。修改缓冲区大小TCP的接收缓冲区是用来缓存从对端接收到的数据,这些数据后续会被应用程序读取。一般情况下,TCP报文的窗口值反映接收缓冲区的空闲空间的大小。对于带宽比较大、有大批量数据的连接,增大接收缓冲区的大小可以显著提供TCP传输性能。TCP的发送缓冲区是用来缓存应 用程序的数据,发送缓冲区的每个字节都有序列号,被应答确认的序列号对应的数据会从发送缓冲区删除掉。增大发送缓冲区可以提高TCP跟应用程序的交互能力,也因此会提高性能。但是增大接收和发送缓冲区会导致TCP占用比较多的内存。命令作用R (config)#ip tcp window-size size修改TCP连接的接收和发送缓冲区大小。单位字节,取值范围0-65535,缺省值4096。使用no ip tcp window-size命令恢复接收和发送缓冲区大小为缺省值。禁止端口不可达时的重置报文TCP模块在分发TCP报文时,如果找不到该报文所属的TCP连接会主动回复一个reset报文以终止对端的TCP连接。攻击者可能利用大量的端口不可达 的TCP报文对设备进行攻击。可以使用以下命令禁止/恢复在收到端口不可达的TCP报文时发送reset报文。命令作用R (config)#ip tcp not-send-rst禁止在接收到端口不可达的TCP报文时发送reset报文。使用no ip tcp not-send-rst命令恢复发送reset报文。限制TCP连接的MSS的最大值MSS是最大传输段大小的缩写,指一个TCP报文的数据载荷的最大长度,不包括TCP选项。在TCP建立连接的三次握手中,有一种很重要的工作那就是进行MSS协商。连接的双方都在SYN报文中增加MSS选项,其选项值表示本端 最大能接收的段大小,即对端最大能发送的段大小。连接的双方取本端发送的MSS值和接收对端的MSS值的较小者作为本连接最大传输段大小。发送SYN报文时的MSS选项值的计算方法如下。l非直连网络中:mss = 默认值 536。l直连网络中:mss = 对端ip地址对应的出口的MTU - 20字节ip头 - 20字节tcp头。 一般来说如果出口配置的某些应用影响了接口的mtu,那么该应用会相应的设置mtu,如隧道口,vpn口等。到这里得到的rmss值就是要发送的syn报文mss选项的值 。举例:一般情况下在直连网络中建立bgp邻居,那么该连接的发送的mss为1500 – 20 – 20 – 20 = 1440。ip tcp mss命令的作用是限制即将建立的TCP连接的MSS的最大值。任何新建立的连接协商的MSS值不能超过配置的值。命令作用R (config)#ip tcp mss max-segment-size限制TCP连接的MSS的最大值。单位为字节,取值范围68-10000。使用no ip tcp mss命令取消此限制。启用PMTU发现功能TCP的路径最大传输单元(PMTU)发现功能是按RF C1191实现的,这个功能可以提高网络带宽的利用率。当用户使用TCP来批量传输大块数据时,该功能可以使传输性能得到明显提升。命令作用R(config)#ip tcp path-mtu-discovery [ age-timer minutes| age-timer infinite ]启用PMTU发现功能。age-timer minutes:TCP在发现PMTU后,重新进行探测的时间间隔。单位分钟,取值范围10-30。缺省值10。age-timer infinite:TCP在发现PMTU后,不重新探测。按RFC1191的描述,TCP在发现PMTU后,隔一段时间可以使用更大的MSS来探测新的PMTU。这个时间间隔就是使用参数age-timer来指定。当设备发现的PMTU比TCP连接两端协商出来的MSS小时,设备就会按上述配置时间间隔,去尝试发现更大的PMTU。直到PMTU达到MS S的值,或者用户停止这个定时器,这个探测过程才会停止。停止这个定时器,使用age-timer infinite参数。使用no ip tcp path-mtu-discovery命令关闭PMTU发现功能。设置接口收发SYN报文的MSS选项值当客户端发起一个TCP连接时,它通过TCP SYN报文中的MSS选项字段协商TCP报文数据载荷的最大值,客户端SYN报文的MSS值表示后续服务器端发送TCP报文数据载荷的最大值,反之同理。如右图的拓扑,PC用http访问服务器可能会出现无法访问的情况。因为PC与服务器端建立的连接MSS协商的都会是1460,但1460的MSS无法通过R1和R2,R1和R2用隧道相连,MTU小于1500。这时可以通过在R2的(1)口和(2)口上配置如下命令,修改SYN报文中的MSS选项值。从而修改经过(1)口和(2)口的TCP连接协商的MSS值。命令作用R (config-if)# ip tcp adjust-mssmax-segment-size设置接口收发SYN报文的MSS选项值。单位为字节,取值范围500-1460。使用no ip tcp adjust-mss命令取消此项设置,则接口收发SYN报文时,不会修改报文的MSS选项值。在接口上配置本命令会使得该接口接收或发送SYN报文的MSS选项都被改为接口上配置的MSS值。建议出口和入口配置相同的值。如果SYN报文的入口和出口配置了不同的MSS值,经过该设备后,SYN报文的MSS选项被改为这两个口配置值的较小者。

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