TCP协议中的计时器

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本文是下面文献相关内容的总结

[1] 《TCP/IP具体解释 卷1：协议》

[2] 《TCP/IP协议族 第4版》

[3] 《计算机网络 第5版》

TCP协议通常包含4种计时器：重传计时器、持续计时器、保活计时器和时间等待计时器。

重传计时器：Retransmission Timer，该计时器用于整个连接期间，用于处理RTO（重传超时）。

当一个报文从发送队列发出去后。就启动该计时器。若在RTO之内收到了该报文的ACK，则停止该重传计时器；若t>=RTO都还没有收到报文的ACK，则重传该报文，并重置该重传计时器。

    注意：若ACK报文捎带其它信息，则不会为该报文设置重传计时器。

持续计时器：Persistent Timer。用于处理零窗体值的通过。

若接收端的TCP要命令发送端的TCP停止发送报文段时，就向发送TCP发送一个报文段。该报文的窗体大小字段为0，称为零值窗体。发送端的TCP收到该零值窗体值报文后，就会停止向接收端的TCP发送报文，直到接收端的TCP发送一个窗体大小非0的ACK报文。

若接收端TCP向发送TCP发送ACK报文，以通知其发送窗体的大小（非0）后。接收端的TCP便等待发送端发送数据，若该ACK回去的路上丢失了。则发送端的TCP并没收到ACK报文，便不会向接收端发送报文，而接收却以为自己的ACK报文发成功了，便傻乎乎的瞎等待（别忘了，ACK报文是永远不会被设置重传计时器的）。这样两个人便陷入了“死锁状态”。

为了防止该死锁状态的出现，TCP为发送TCP设置了一个持续计时器。一旦发送TCP收到了“零值窗体报文”，该计时器便启动。

启动后，在为超时期间，若收到了接收端的非0窗体的通知，则停止该计时器；若该持续计时器超时了，则发送TCP就发送一个特殊的探測报文段，该报文段仅包括1B的新数据。该报文不须要确认。探測报文的作用在于提醒对方（目的能够记录在数据部分），重传下上次发送发送的那个ACK报文（即那个非0值窗体的报文）。

   注意：TCP规定，接收窗体的rwnd=0，也必须接收这三种报文段：零窗体探測报文段、确认报文段和携带紧急数据的报文段。

保活计时器：Keeplive Timer，防止两端的TCP在连接期间长时间处于空暇状态。

能够为server设置一个保活计时器。

每当server收到客户的信息。就把该计时器复位。表示该通话还活着，超时通常设置为2小时。当server超过了2H还没有收到客户的不论什么信息时，server就向客户发送过一个探測报文段。若连续发送了10个探測报文段（没个75s一个）还没有响应，就觉得客户出了故障，并终止这个连接。

时间等待计时器：Time-Wait timer。（超时时间=2MSL,max segment lifetime），该计时器为client设置。该计时器是为还记得4次挥手中的第三次挥手吗？在第三次挥手中。client收到server发送的FIN报文后，client就启动Timer-Wait计时器，时间设置为2MSL，并发送最后一个ACK。两个作用：（1）保证在2MSL时间内，server端可以收到最后一个ACK；（2）可以保证之前某些在网络中滞留非常久的发给server的报文不会在本次连接连接关闭后再去骚扰server。值得注意的是：最后两次挥手期间。启动了两种计时器。server向client发送FIN后启动重传计时器，client收到FIN后。向server发送ACK，同一时候启动Time-Wait计时器（时间长度为2MSL）。