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TCP協(xié)議是傳輸控制協(xié)議，是網(wǎng)絡(luò)通信中最基本的協(xié)議之一。其中ACK是TCP協(xié)議中的一項重要機制，作為確認協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性起著至關(guān)重要的作用。本文將深入。
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一、TCP ACK的基本概念
TCP ACK是指確認協(xié)議。在TCP協(xié)議中，發(fā)送端向接收端發(fā)送數(shù)據(jù)時，接收端會通過TCP ACK機制向發(fā)送端發(fā)送確認信息。發(fā)送端在接收到確認信息之后才會發(fā)送下一段數(shù)據(jù)，以此來保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
TCP ACK中的ACK標志位是TCP協(xié)議中6個標志位之一，其它5個標志位分別為SYN、FIN、RST、PSH和URG。ACK標志位表示確認標志，用于確認接收到的數(shù)據(jù)段的報文。
二、TCP ACK的作用與意義
1. 確認數(shù)據(jù)的接收
TCP ACK機制作為確認協(xié)議，可以確認數(shù)據(jù)的真實接收情況。當接收端接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)時，會向發(fā)送端返回一條確認信息。通過這條確認信息，發(fā)送端可以確認所發(fā)送的數(shù)據(jù)已經(jīng)被接收端正確接收。如果發(fā)送端沒有收到確認信息，則認為數(shù)據(jù)沒有被接收端正確接收，就會向接收端重新發(fā)送數(shù)據(jù)。
2. 實現(xiàn)流量控制
TCP ACK還可以實現(xiàn)流量控制的功能。在TCP連接中，發(fā)送端會根據(jù)接收端的反饋調(diào)節(jié)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，這就是TCP流量控制的基本原理。接收端發(fā)送的TCP ACK信息可以告知發(fā)送端此時接收端的緩存容量，以便調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送的速率，從而避免網(wǎng)絡(luò)堵塞和數(shù)據(jù)包丟失的情況。
3. 實現(xiàn)擁塞控制
TCP ACK也可以實現(xiàn)擁塞控制的功能。擁塞控制是指當網(wǎng)絡(luò)擁塞時，能夠自動調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩瑥亩苊饩W(wǎng)絡(luò)擁堵。發(fā)送端通過TCP ACK機制可以掌握當前網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況，根據(jù)接收端返回的信息動態(tài)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送的速率，以防止網(wǎng)絡(luò)擁塞導致數(shù)據(jù)丟失或者路由不通。
4. 提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能
TCP ACK機制的實現(xiàn)可以大大提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。在傳輸過程中，接收端會立即向發(fā)送端返回一個TCP ACK數(shù)據(jù)包，以便發(fā)送端繼續(xù)向接收端發(fā)送數(shù)據(jù)。這種立即反饋的機制可以使數(shù)據(jù)的傳輸速度更快更穩(wěn)定，從而提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省?/p>
三、Linux中TCP ACK的實現(xiàn)
在Linux中，TCP ACK是通過內(nèi)核協(xié)議棧實現(xiàn)的。內(nèi)核協(xié)議棧是一個軟件層次的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，它通過軟件層次的方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的通信。TCP協(xié)議是內(nèi)核協(xié)議棧中的一個核心協(xié)議，它通過ACK機制來保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。
當Linux內(nèi)核接收到一個TCP數(shù)據(jù)包時，它會發(fā)送一個TCP ACK數(shù)據(jù)包作為確認。這個TCP ACK數(shù)據(jù)包中包含的是一個確認號，用于確認上一個數(shù)據(jù)包已經(jīng)被接收端正確接收，已經(jīng)可以繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包。發(fā)送的TCP ACK數(shù)據(jù)包還可以包含窗口大小等信息，以便實現(xiàn)TCP流量控制和擁塞控制。
四、
本文主要是針對Linux系統(tǒng)中TCP ACK的作用與意義進行了探究。TCP ACK機制作為一個重要的確認協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中起著至關(guān)重要的作用。通過TCP ACK機制，發(fā)送端可以確認數(shù)據(jù)的正確接收情況、實現(xiàn)流量控制和擁塞控制，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。在Linux系統(tǒng)中，TCP ACK是通過內(nèi)核協(xié)議棧實現(xiàn)的。通過對TCP ACK機制的深入了解，可以更好地理解TCP協(xié)議的實際應(yīng)用和機制。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- TCP 包分析
- TCP擁塞控制
TCP 包分析
1、TCP中的Flag標志
2、TCP三次握手建立鏈接
2.1 客戶端發(fā)送Sync同步包給服務(wù)端；2.1服務(wù)端發(fā)送確認包同時發(fā)送同步信息給客戶端；2.2客戶端發(fā)送確認
3、TCP四次揮手斷開鏈接
3.1 客戶端發(fā)送關(guān)閉連接請求 3.2服務(wù)端發(fā)送Ack 3.3 服務(wù)端發(fā)送關(guān)閉連接請求 3.4 客戶端發(fā)送Ack。
建立連接的時候本質(zhì)上也是四個回合，只是服務(wù)端發(fā)送同步和Ack任何情況下都可以整合成一次包發(fā)送。
斷開連接普遍情況是四個回合，因為TCP是雙向連接的，一端主動關(guān)閉只是關(guān)閉單向的。巖信猜特殊情況下，斷開連接也可能只要三個回合，
主要取決于上坦團層應(yīng)用。如果服務(wù)端收到對端關(guān)閉后，也馬上關(guān)閉本端連接的話，這種情況只需要三次回合。
4、linux系統(tǒng)中分析TCP包
用命令字 tcpdump -i any tcp and port 9200 （-xlnnps0 打印詳細的報文信息）
每天信息都會有 sorhost.port > dsthost.port Flags.
sorHost.port: 數(shù)據(jù)源
dstHost.port:數(shù)據(jù)目的
Flags: flag表示類別和TCP協(xié)議包的Flag差不多。但是還有一點點區(qū)別，如果是Ack報文，F(xiàn)lag并沒有用A表示，而是在隨后內(nèi)容中添加ack。
seq:報文的序列號。同步報文用掉一個序列號。數(shù)據(jù)報文是個區(qū)間
win(接收緩沖端口)： 和接收端的處理能力有關(guān)
TCP擁塞控制
我們看到TCP連接的雙方都包含一個接收緩沖區(qū)，一個發(fā)送緩沖區(qū)和幾個變量（LastByteRead，rwnd等）。 TCP擁塞控制機制運行在發(fā)送者對擁塞窗笑?？诘母櫳?。 擁塞窗口（表示為cwnd）對TCP發(fā)送方可以發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的速率施加約束。具體而言，發(fā)送者含運的未確認數(shù)據(jù)量不得超過cwnd和rwnd之間的較小值：
ssthresh 慢啟動閾值（show start threshold）
別被“慢啟動”這個名字所迷惑了，實際上這是cwnd增長最快的階段。
在慢啟動狀態(tài)下，cwnd的值從1 MSS開始，并且當每個被傳輸?shù)膱笪亩沃淮蜛CK時，cwnd都會+1MSS
在進入擁塞避免狀態(tài)時，cwnd的值大約是上次遇到擁塞時的值的一半
在慢啟動階段每個RTT都會將cwnd值加倍，而在擁塞避免階段TCP采用更保守的方法，并且每個RTT只增加cwnd一個MSS的談升梁值。 這可以通過幾種方式實現(xiàn)。 一種常見的方法是TCP發(fā)送器在新的確認到達時通過MSS字節(jié)（MSS / cwnd）增加cwnd。 例如，如果MSS是1,460字節(jié)而cwnd是14,600字節(jié)，則在RTT內(nèi)發(fā)送10個段。 每個到達的ACK（假設(shè)每個段一個ACK）將擁塞窗口大小增加1/10MSS，因此，當10個段都ACK后，cwnd才累計增加了一個MSS。
在快速恢復(fù)中，對于導致TCP進入快速恢復(fù)狀態(tài)的丟失段的每個重復(fù)ACK，cwnd的值增加1 MSS。 最終，當丟失的段的ACK到達時，TCP在
放空cwnd
后進入擁塞避免狀態(tài)。 如果發(fā)生超時事件，則執(zhí)行與慢啟動和擁塞避免相同的操作后，快速恢復(fù)將轉(zhuǎn)換為慢啟動狀態(tài)：cwnd的值設(shè)置為1 MSS，ssthresh的值設(shè)置為值的一半。
快速恢復(fù)是TCP 的推薦但不是必需的組件。 有趣的是，早期版本的TCP（稱為TCP Tahoe）無條件地將其擁塞窗口切換為1 MSS，并在超時指示或三重復(fù)ACK指示丟失事件后進入慢啟動階段。 較新版本的TCP，TCP Reno，整合了快速恢復(fù)。
TCP tahoe 無快速恢復(fù)
TCP reno 有快速恢復(fù)
忽略連接開始時的初始慢啟動時段并假設(shè)丟失由三次重復(fù)ACK而不是超時觸發(fā)的，TCP的擁塞控制包括每個RTT 1個MSS的cwnd線性（附加）增加然后減半 （三次重復(fù)ACK事件）的cwnd的（乘法減少）。 出于這個原因，TCP擁塞控制通常被稱為加法增加，乘法減少（AIMD）形式的擁塞控制。AIMD擁塞控制引起了“鋸齒”行為，如圖3.54所示，這也很好地說明了我們早期對TCP“探測”帶寬的直覺 – TCP線性增加了它的擁塞窗口大?。ㄒ约八膫鬏斔俾剩钡?發(fā)生三重復(fù)ACK事件。 然后它將擁塞窗口大小減少兩倍，然后再次開始線性增加，探測是否有額外的可用帶寬。
如前所述，許多TCP實現(xiàn)使用Reno算法。已經(jīng)提出了Reno算法的許多變體。 TCP Vegas算法試圖在保持良好吞吐量的同時避免擁擠。 Vegas的基本思想是（1）在發(fā)生丟包之前檢測源和目的地之間的路由器中的擁塞，以及（2）當檢測到即將發(fā)生的丟包時，線性地降低速率。通過觀察RTT預(yù)測即將發(fā)生的分組丟失。數(shù)據(jù)包的RTT越長，路由器的擁塞就越大。 Linux支持許多擁塞控制算法（包括TCP Reno和TCP Vegas），并允許系統(tǒng)管理員配置將使用哪個版本的TCP。 Linux版本2.6.18中的TCP的默認版本設(shè)置為CUBIC ，這是為高帶寬應(yīng)用程序開發(fā)的TCP版本。有關(guān)TCP的許多風格的最新調(diào)查，請參閱。 TCP的AIMD算法是基于大量的工程洞察力和運營網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制實驗而開發(fā)的。linux tcp ack的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux tcp ack,探究Linux中TCP ACK的作用與意義,TCP 包分析,TCP擁塞控制的信息別忘了在本站進行查找喔。
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新聞標題：探究Linux中TCP ACK的作用與意義 (linux tcp ack)
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