TCP超时重传时间的自适应算法

"TCP超时计时器设置的原理与实现" 在计算机网络的传输层，TCP（传输控制协议）负责可靠的数据传输。为了确保数据的正确送达，TCP 使用了超时重传机制，即当一个报文段在一定时间内没有得到确认，就会被重新发送。正确设置超时计时器的重传时间（RTO，Retransmission Timeout）对于网络性能至关重要。 首先，TCP 通过测量报文段的往返时间（RTT，Round-Trip Time）来估计平均往返时间。RTT是从发送报文段到接收到对应的确认报文段所需的时间。TCP 记录每次测量到的 RTT 样本，并进行加权平均处理来得到平滑的往返时间（RTTS）。 RTTS 的计算公式如下： 新的RTTS=(1- a)*(旧的RTTS)+a*(新的RTT样本) 其中，a 是一个小于 1 的权重系数，RFC 2988 推荐的 a 值为 1/8，即 0.125。这个值决定了 RTTS 更新的速度，较小的 a 值意味着更新更缓慢，较大的 a 值则表示更新更快。 为了防止因测量误差导致的超时误判，TCP 还需要考虑 RTT 的偏差（RTTD，Round-Trip Time Deviation）。RTTD 用于表示 RTT 的变化范围，首次测量时取 RTT 样本值的一半，后续测量则使用加权平均公式： 新的RTTD=(1-b)*(旧的RTTD) +b*|RTTS-新的RTT样本| 推荐的 b 值为 1/4，即 0.25。 最后，RTO 的计算结合了 RTTS 和 RTTD，以确保超时阈值略大于平均往返时间，从而减少不必要的重传，同时避免等待时间过长。根据 RFC 2988 的建议，RTO 的计算公式为： RTO=RTTS+4*RTTD 给出的 C++ 代码片段模拟了这一过程，读入一系列的 RTT 样本值，然后计算并输出相应的 RTO 值。代码中的变量 t 用于记录测量次数，RTTs 和 RTTd 分别存储加权平均的 RTTS 和 RTTD，RTO 存储当前的超时重传时间。在每次循环中，新的 RTTS 和 RTTD 都会根据输入的 RTT 样本和当前的 RTTs、RTTd 计算，并输出相应的 RTO。 TCP 超时计时器的设置是通过动态调整和加权平均来实现的，它综合考虑了往返时间的平均值和偏差，以适应网络条件的变化，确保数据传输的可靠性。