TCP/IP RTT算法比较

TCP重传机制Timeout特点：

• 设长了，重发就慢，效率和性能差；
• 设短了，重发就快，可能导致没有丢就重发，增加网络拥塞，导致更多的超时，更多的超时导致更多的重发。

TCP协议引入2个概念：

　　RTT——Round Trip Time（一个数据包从发出去到回来的时间）

　　RTO---Retransmission TimeOut(重传超时时间)

1 经典算法

RFC793 经典算法：

• 采样RTT，记下最近好几次的RTT值。
• 做平滑计算SRTT（α 取值在0.8 到 0.9之间，α -加权移动平均），公式为：
  SRTT = ( α * SRTT ) + ((1- α) * RTT)
• 计算RTO（β 值一般在1.3到2.0之间）。公式为：
  RTO = min [ UBOUND, max [ LBOUND, (β * SRTT) ] ]

说明：

• UBOUND是最大的timeout时间，上限值
• LBOUND是最小的timeout时间，下限值

优点：

• 算法简单
• RTT连续采样(包括正常和重传)，采样简单

缺点：

• RTT采样方案，不能反应真实网络，即正常和重传区分不开
• 参数α是为了平滑SRTT。小的α值可以感受到 RTT 的微小变化，但可能会容易受到暂时波动的影响。大的α值更稳定，但可能不够快，无法适应真正的变化。

2 Karn / Partridge 算法

经典算法问题：

• 情况（a）是ack没回来，计算第一次发送和重传ACK的时间，算大了。
• 情况（b）是ack回来慢，计算重传时间和第一次ACK的时间，算小了。

Karn/Partridge算法：

• 不采样重传RTT，即仅采样正常传输TCP。
• TCP重传，RTO设置为当前RTO的2倍。公式为：
  RTO=2 * RTO_cur

优点：

• 解决经典RTT采样问题

缺点：

• 参数α是为了平滑SRTT。小的α值可以感受到 RTT 的微小变化，但可能会容易受到暂时波动的影响。大的α值更稳定，但可能不够快，无法适应真正的变化。
• TCP重传退避算法固定。网络较差情况，RTO持续翻倍，重发就慢，效率和性能差，不能反应网络真实情况

3 Jacobson / Karels 算法

Jacobson/Karels算法：（其中的DevRTT是Deviation RTT）

• SRTT = SRTT + α (RTT – SRTT) ：计算平滑RTT；
• DevRTT = (1-β)*DevRTT + β*(|RTT-SRTT|) ：计算平滑RTT和真实的差距（加权移动平均）；
• RTO= μ * SRTT + ∂ *DevRTT ： 加权平均公式。

说明：

• 在Linux下，α=0.125，β=0.25，μ =1，∂=4

优点：

• 解决RTT不被感知问题，考虑RTT方差。方差较小，RTO接近SRTT；方差较大，导致DevRTT主导计算