一.TFO背景 当前web和web-like应用中一般都是在三次握手后开始数据传输,相比于UDP,多了一个RTT的时延,即使当前很多应用使用长连接来处理这种情况,但是仍然由一定比例的短连接,这额外多出的一个RTT仍然对应用的时延有非常大的影响.TFO就是在这种背景下面提出来的. TFO(TCP fast open)是TCP协议的experimental update,它允许服务器和客户端在连接建立握手阶段交换数据,从而使应用节省了一个RTT的时延.但是TFO会引起一些问题,因此协议要求TCP实现…

一.TCP选项概述 在前面介绍TCP头的时候,我们说过tcp基本头下面可以带有tcp选项,其中有些选项只能在连接过程中随着SYN包发送,有些可以延后.下表汇总了一些tcp选项 其中我标记为红色的部分是常见的TCP选项,我们仅针对这些红色的TCP选项进行介绍(主要是非红色的我也不太了解~~~),另外RFC1323已经被RFC7323取代,这里给出的是TCP选项原始定义的RFC 按照RFC793规定,一个TCP选项只需要单字节对齐,但是在实现上一般是两字节对齐或者会通过NOP选项实现四字节对齐,例如…

        经过前面对TCP连接管理的介绍,我们本小节通过TCP连接管理的状态机来总结一下看看TCP连接的状态变化 一.TCP状态机整体状态转换图(截取自第二版TCPIP详解) 二.TCP连接建立和终止过程中状态迁移总结 下面我们总结一下前面介绍过的连接建立方式和终止过程中client端和server端的状态切换 1.三次握手 client:CLOSED -> SYN_SENT -> ESTABLISHED server:CLOSED -> LISTEN -> SYN_RCVD…

一.TCP连接的ISN         之前我们说过初始建立TCP连接的时候的系列号(ISN)是随机选择的,那么这个系列号为什么不采用一个固定的值呢?主要有两方面的原因 防止同一个连接的不同实例(different instantiations/incarnations of the same connection)的数据包混淆. 同一个连接的不同实例是怎么回事呢?之前我们说过(源IP.源端口号.目的地址.目的端口号)这个四元组唯一标识一个TCP连接,当一个TCP连接在经历四次挥手关闭时,假如有…

一.TCP连接管理概述 正如我们在之前所说TCP是一个面向连接的通信协议,因此在进行数据传输前一般需要先建立连接(TFO除外),因此我们首先来介绍TCP的连接管理. 通常一次完整的TCP数据传输一般包含三个阶段,分别是连接建立(setup).数据传输(established)和连接释放(teardown 也称为cleared 或 terminated).连接管理部分的主要内容则是TCP连接建立与连接释放的方式以及TCP连接状态(connection state)的管理,另外在建立TCP连接的过程…

在前面的内容中我们介绍了TCP连接管理中最常见的三次握手方式和四次挥手的方式.但是有可能A和B两端同时执行主动打开并连接对方或者同时执行主动关闭连接(尽管发生这种情况的可能性比较低低),这个时候的流程就略有不同了.下面我们分别对同时打开(simultaneous open)连接和同时关闭(simultaneous)连接这两种情况分别进行介绍. 一.同时打开连接 同时打开连接是指通信的双方在接收到对方的SYN包之前,都进行了主动打开的操作并发出了自己的SYN包.如之前所说一个四元组标识一个TCP连…

在前面部分我们我们分别介绍了三次握手.四次挥手.同时打开和同时关闭,TCP连接还有两种场景分别是半打开(Half-Open)连接和半关闭(Half-Close)连接.TCP是一个全双工(Full-Duplex)协议,因此这里的半连接"半"字就是相对于全双工的"全"来说的. 一.半开连接 从协议定义的角度来说,TCP的半开连接是指TCP连接的一端异常崩溃,或者在未通知对端的情况下关闭连接,这种情况下不可以正常收发数据,否则会产生RST(后面内容我们在介绍RST).比如…

这部分内容涉及较多linux实现,可以跳过. 一.listen系统调用对backlog的处理 当socket处于LISTEN或者CLOSED状态时,fastopen队列的长度可以通过TCP_FASTOPEN选项进行设置. 对于listen的入参backlog,内核会限制backlog=min(backlog,/proc/sys/net/core/somaxconn) 如果当前打开了TFO的server端开关(tcp_fastopen的0x2有效),并且fastopen队列的最大长度还没通过选项设…

我们在介绍TCP头的时候,提到过其中有个RST标志位.当一个TCP报文中这个标志位打开的时候,我们叫做reset包(严格的说应该叫做reset段,但是很多时候段包帧并不加以区分)或者简单称呼为reset.RST.通常reset的产生是由于一个异常包导致,reset一般会导致TCP连接的快速断开.产生reset的几种常见的情形如下 向一个未打开的端口发送连接请求 应用程序主动终止一个连接 应用程序还没有接收缓存中的数据,连接被提前关闭 TWA(TIME-WAIT Assassination) 半开…

TCP的运输连接管理 TCP是面向连接的协议,有三个阶段:连接建立.数据传送 和 连接释放.运输连接的管理就是使运输连接的简历和释放都能正常地进行. 在TCP连接建立过程中要解决一下三个问题: 1.  要使每一方都能够确知对方的存在: 所以需要三次握手. 2.  要允许双方协商一些参数(如最大窗口值.是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等). 3.  能够对运输实体资源(如缓存大小.连接表中的项目等)进行分配:建立TCB. TCP连接的建立采用跟客户-服务器模式.主动发起连接建立的应用进…