探究Linux中TCP ACK的作用与意义 (linux tcp ack)

TCP协议是传输控制协议，是网络通信中最基本的协议之一。其中ACK是TCP协议中的一项重要机制，作为确认协议对网络传输的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。本文将深入。

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一、TCP ACK的基本概念

TCP ACK是指确认协议。在TCP协议中，发送端向接收端发送数据时，接收端会通过TCP ACK机制向发送端发送确认信息。发送端在接收到确认信息之后才会发送下一段数据，以此来保证数据的可靠传输。

TCP ACK中的ACK标志位是TCP协议中6个标志位之一，其它5个标志位分别为SYN、FIN、RST、PSH和URG。ACK标志位表示确认标志，用于确认接收到的数据段的报文。

二、TCP ACK的作用与意义

1. 确认数据的接收

TCP ACK机制作为确认协议，可以确认数据的真实接收情况。当接收端接收到发送端发送的数据时，会向发送端返回一条确认信息。通过这条确认信息，发送端可以确认所发送的数据已经被接收端正确接收。如果发送端没有收到确认信息，则认为数据没有被接收端正确接收，就会向接收端重新发送数据。

2. 实现流量控制

TCP ACK还可以实现流量控制的功能。在TCP连接中，发送端会根据接收端的反馈调节发送数据的速率，这就是TCP流量控制的基本原理。接收端发送的TCP ACK信息可以告知发送端此时接收端的缓存容量，以便调整数据发送的速率，从而避免网络堵塞和数据包丢失的情况。

3. 实现拥塞控制

TCP ACK也可以实现拥塞控制的功能。拥塞控制是指当网络拥塞时，能够自动调节数据传输的速率，从而避免网络拥堵。发送端通过TCP ACK机制可以掌握当前网络的拥塞情况，根据接收端返回的信息动态调节数据发送的速率，以防止网络拥塞导致数据丢失或者路由不通。

4. 提高网络传输性能

TCP ACK机制的实现可以大大提高网络传输性能。在传输过程中，接收端会立即向发送端返回一个TCP ACK数据包，以便发送端继续向接收端发送数据。这种立即反馈的机制可以使数据的传输速度更快更稳定，从而提高网络传输的效率。

三、Linux中TCP ACK的实现

在Linux中，TCP ACK是通过内核协议栈实现的。内核协议栈是一个软件层次的网络协议栈，它通过软件层次的方式来实现网络协议的通信。TCP协议是内核协议栈中的一个核心协议，它通过ACK机制来保证网络数据的传输。

当Linux内核接收到一个TCP数据包时，它会发送一个TCP ACK数据包作为确认。这个TCP ACK数据包中包含的是一个确认号，用于确认上一个数据包已经被接收端正确接收，已经可以继续发送下一个数据包。发送的TCP ACK数据包还可以包含窗口大小等信息，以便实现TCP流量控制和拥塞控制。

四、

本文主要是针对Linux系统中TCP ACK的作用与意义进行了探究。TCP ACK机制作为一个重要的确认协议，在网络数据传输过程中起着至关重要的作用。通过TCP ACK机制，发送端可以确认数据的正确接收情况、实现流量控制和拥塞控制，提高网络传输性能。在Linux系统中，TCP ACK是通过内核协议栈实现的。通过对TCP ACK机制的深入了解，可以更好地理解TCP协议的实际应用和机制。

相关问题拓展阅读：

• TCP 包分析
• TCP拥塞控制

TCP 包分析

1、TCP中的Flag标志

2、TCP三次握手建立链接

2.1 客户端发送Sync同步包给服务端；2.1服务端发送确认包同时发送同步信息给客户端；2.2客户端发送确认

3、TCP四次挥手断开链接

3.1 客户端发送关闭连接请求 3.2服务端发送Ack  3.3 服务端发送关闭连接请求 3.4 客户端发送Ack。

建立连接的时候本质上也是四个回合，只是服务端发送同步和Ack任何情况下都可以整合成一次包发送。

断开连接普遍情况是四个回合，因为TCP是双向连接的，一端主动关闭只是关闭单向的。岩信猜特殊情况下，断开连接也可能只要三个回合，

主要取决于上坦团层应用。如果服务端收到对端关闭后，也马上关闭本端连接的话，这种情况只需要三次回合。

4、linux系统中分析TCP包

用命令字 tcpdump -i any tcp and port 9200 （-xlnnps0 打印详细的报文信息）

每天信息都会有 sorhost.port > dsthost.port Flags.

sorHost.port: 数据源

dstHost.port:数据目的

Flags: flag表示类别和TCP协议包的Flag差不多。但是还有一点点区别，如果是Ack报文，Flag并没有用A表示，而是在随后内容中添加ack。

seq:报文的序列号。同步报文用掉一个序列号。数据报文是个区间

win(接收缓冲端口)： 和接收端的处理能力有关

TCP拥塞控制

我们看到TCP连接的双方都包含一个接收缓冲区，一个发送缓冲区和几个变量（LastByteRead，rwnd等）。 TCP拥塞控制机制运行在发送者对拥塞窗笑模口的跟踪上。 拥塞窗口（表示为cwnd）对TCP发送方可以发送到网络的速率施加约束。具体而言，发送者含运的未确认数据量不得超过cwnd和rwnd之间的较小值：

ssthresh 慢启动阈值（show start threshold）

别被“慢启动”这个名字所迷惑了，实际上这是cwnd增长最快的阶段。

在慢启动状态下，cwnd的值从1 MSS开始，并且当每个被传输的报文段之一次ACK时，cwnd都会+1MSS

在进入拥塞避免状态时，cwnd的值大约是上次遇到拥塞时的值的一半

在慢启动阶段每个RTT都会将cwnd值加倍，而在拥塞避免阶段TCP采用更保守的方法，并且每个RTT只增加cwnd一个MSS的谈升梁值。 这可以通过几种方式实现。 一种常见的方法是TCP发送器在新的确认到达时通过MSS字节（MSS / cwnd）增加cwnd。 例如，如果MSS是1,460字节而cwnd是14,600字节，则在RTT内发送10个段。 每个到达的ACK（假设每个段一个ACK）将拥塞窗口大小增加1/10MSS，因此，当10个段都ACK后，cwnd才累计增加了一个MSS。

在快速恢复中，对于导致TCP进入快速恢复状态的丢失段的每个重复ACK，cwnd的值增加1 MSS。 最终，当丢失的段的ACK到达时，TCP在

放空cwnd

后进入拥塞避免状态。 如果发生超时事件，则执行与慢启动和拥塞避免相同的操作后，快速恢复将转换为慢启动状态：cwnd的值设置为1 MSS，ssthresh的值设置为值的一半。

快速恢复是TCP 的推荐但不是必需的组件。 有趣的是，早期版本的TCP（称为TCP Tahoe）无条件地将其拥塞窗口切换为1 MSS，并在超时指示或三重复ACK指示丢失事件后进入慢启动阶段。 较新版本的TCP，TCP Reno，整合了快速恢复。

TCP tahoe 无快速恢复

TCP reno 有快速恢复

忽略连接开始时的初始慢启动时段并假设丢失由三次重复ACK而不是超时触发的，TCP的拥塞控制包括每个RTT 1个MSS的cwnd线性（附加）增加然后减半 （三次重复ACK事件）的cwnd的（乘法减少）。 出于这个原因，TCP拥塞控制通常被称为加法增加，乘法减少（AIMD）形式的拥塞控制。AIMD拥塞控制引起了“锯齿”行为，如图3.54所示，这也很好地说明了我们早期对TCP“探测”带宽的直觉 – TCP线性增加了它的拥塞窗口大小（以及它的传输速率），直到 发生三重复ACK事件。 然后它将拥塞窗口大小减少两倍，然后再次开始线性增加，探测是否有额外的可用带宽。

如前所述，许多TCP实现使用Reno算法。已经提出了Reno算法的许多变体。 TCP Vegas算法试图在保持良好吞吐量的同时避免拥挤。 Vegas的基本思想是（1）在发生丢包之前检测源和目的地之间的路由器中的拥塞，以及（2）当检测到即将发生的丢包时，线性地降低速率。通过观察RTT预测即将发生的分组丢失。数据包的RTT越长，路由器的拥塞就越大。 Linux支持许多拥塞控制算法（包括TCP Reno和TCP Vegas），并允许系统管理员配置将使用哪个版本的TCP。 Linux版本2.6.18中的TCP的默认版本设置为CUBIC ，这是为高带宽应用程序开发的TCP版本。有关TCP的许多风格的最新调查，请参阅。 TCP的AIMD算法是基于大量的工程洞察力和运营网络中的拥塞控制实验而开发的。linux tcp ack的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于linux tcp ack,探究Linux中TCP ACK的作用与意义,TCP 包分析,TCP拥塞控制的信息别忘了在本站进行查找喔。

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