[LTE] SACK消息(Selective ACK)

TCP通信时,如果发送序列中间某个数据包丢失,TCP会通过重传最后确认的包开始的后续包,这样原先已经正确传输的包也可能重复发送,急剧降低TCP性能。为改善这种情况,发展出SACK(Selective Acknowledgment, 选择性确认)技术,使TCP只重新发送丢失的包,不用发送后续所有的包,而且提供相应机制使接收方能告诉发送方哪些数据丢失,哪些数据重发了,哪些数据已经提前收到等

SACK的产生
SACK通常都是由TCP接收方产生的,在TCP握手时如果接收到对方的SACK允许选项同时自己也支持SACK的话,在接收异常时就可以发送SACK包通知发送方对中间有丢包或延迟时的SAC。如果TCP接收方接收到非期待序列号的数据块时,如果该块的序列号小于期待的序列号,说明是网络复制或重发的包,可以丢弃;如果收到的数据块序列号大于期待的序列号,说明中间包被丢弃或延迟,此时可以发送SACK通知发送方出现了网络丢包。
为反映接收方的接收缓存和网络传输情况,SACK中的第一个块必须描述是那个数据块激发此SACK选项的,接收方应该尽可能地在SACK选项部分中填写尽可能多的块信息,即使空间有限不能全部写完,SACK选项中要报告最近接收的不连续数据块,让发送方能了解当前网络传输情况的最新信息

对重发包的SACK
RFC2883中对SACK进行了扩展,在SACK中描述的是收到的数据段,这些数据段可以是正常的,也可能是重复发送的,SACK字段具有描述重复发送的数据段的能力,在第一块SACK数据中描述重复接收的不连续数据块的序列号参数,其他SACK数据则描述其他正常接收到的不连续数据,因此第一块SACK描述的序列号会比后面的SACK描述的序列号大;而在接收到不完整的数据段的情况下,SACK范围甚至可能小于当前的ACK值。通过这种方法,发送方可以更仔细判断出当前网络的传输情况,可以发现数据段被网络复制、错误重传、ACK丢失引起的重传、重传超时等异常的网络状况

发送方对于SACK的响应
TCP发送方都应该维护一个未确认的重发送数据队列,数据未被确认前是不能释放的,这个从重发送队列中的每个数据块都有一个标志位“SACKed”标识是否该块被SACK过,对于已经被SACK过的块,在重新发送数据时将被跳过。发送方接收到接收方SACK信息后,根据SACK中数据标志重发送队列中相应的数据块的“SACKed”标志,但如果接收不到接收方数据,超时后,所有重发送队列中数据块的SACKed位都要清除,因为可能接收方已经出现了异常。

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