TCP协议中包含ip信息么

TCP协议中并不包含ip信息,ip信息是在第三层处理的,TCP中处理的是端口信息

MSS的值是如何计算的

TCP协议中可选的MSS(Maximum Segment Size,最大报文长度))参数,一般使用MTU代替,值为1460。这个值是怎么来的呢? Maximum Transmission Unit,缩写MTU,中文名是:最大传输单元。 假设MTU值和IP数据包大小一致,一个IP数据包的大小是:65535,那么加上以太网帧头和为,一个以太网帧的大小就是:65535 + 14 + 4 = 65553,看起来似乎很完美,发送方也不需要拆包,接收方也不需要重组。 那么假设我们现在的带宽是:100Mbps,因为以太网帧是传输中的最小可识别单元,再往下就是0101所对应的光信号了,所以我们的一条带宽同时只能发送一个以太网帧。如果同时发送多个,那么对端就无法重组成一个以太网帧了,在100Mbps的带宽中(假设中间没有损耗),我们计算一下发送这一帧需要的时间:

( 65553 * 8 ) / ( 100 * 1024 * 1024 ) ≈ 0.005(s)

在100M网络下传输一帧就需要5ms,也就是说这5ms其他进程发送不了任何数据。如果是早先的电话拨号,网速只有2M的情况下:

( 65553 * 8 ) / ( 2 * 1024 * 1024 ) ≈ 0.100(s)

100ms,这简直是噩梦。其实这就像红绿灯,时间要设置合理,交替通行,不然同一个方向如果一直是绿灯,那么另一个方向就要堵成翔了。 既然大了不行,那设置小一点可以么? 假设MTU值设置为100,那么单个帧传输的时间,在2Mbps带宽下需要:

( 100 * 8 ) / ( 2 * 1024 * 1024 ) * 1000 ≈ 5(ms)

时间上已经能接受了,问题在于,不管MTU设置为多少,以太网头帧尾大小是固定的,都是14 + 4,所以在MTU为100的时候,一个以太网帧的传输效率为:

( 100 - 14 - 4 ) / 100 = 82%

写成公式就是:( T - 14 - 4 ) / T,当T趋于无穷大的时候,效率接近100%,也就是MTU的值越大,传输效率最高,但是基于上一点传输时间的问题,来个折中的选择吧,既然头加尾是18,那就凑个整来个1500,总大小就是1518,传输效率:

1500 / 1518 =  98.8%

100Mbps传输时间:

( 1518 * 8 ) / ( 100 * 1024 * 1024 ) * 1000 = 0.11(ms)

2Mbps传输时间:

( 1518 * 8 ) / ( 2 * 1024 * 1024 ) * 1000 = 5.79(ms)

总体上时间都还能接受 因此,1500,是一个折中的结果而已,这就是为啥路由器上一般都设置成这个值。 另外,如果使用PPPoE协议(ADSL),就需要设置成更小的值,为啥呢,。 PPPoE协议头信息为:

| VER(4bit) | TYPE(4bit) | CODE(8bit) | SESSION-ID(16bit) | LENGTH(16bit) |

这里总共是48位,也就是6个字节,那么另外2个字节是什么呢?答案是PPP协议的ID号,占用两个字节,所以在PPPoE环境下,最佳MTU值应该是:1500 - 4 - 2 = 1492 说回来,MTU的值的计算,需要从1500中减去IP数据包包头的大小20Bytes和TCP数据段的包头20Bytes,最后就得到了1460。

四次挥手的原因

TCP连接是全双工的,即一端接收到FIN报时,对端虽然不再能发送数据,但是可以接收数据,所以需要两边都关闭连接才算完全关闭了这条TCP连接。

TIME-WAIT状态

主动关闭的一方收到对端发出的FIN报之后,就从FIN-WAIT-2状态切换到TIME-WAIT状态了,再等待2MSL时间才再切换到CLOSED状态。这么做的原因在于:

确保被动关闭的一方有足够的时间收到ACK,如果没有收到会触发重传。 有足够的时间,以让该连接不会与后面的连接混在一起。 TIME-WAIT状态如果过多,会占用系统资源。Linux下有几个参数可以调整TIME-WAIT状态时间:

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接,默认为0,表示关闭。

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,默认为0,表示关闭。

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量,如果超过这个数字,TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。默认为180000,改为5000。

然而,从TCP状态转换图可以看出,主动进行关闭的链接才会进入TIME-WAIT状态,所以最好的办法:尽量不要让服务器主动关闭链接,除非一些异常情况,如客户端协议错误、客户端超时等等。