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linux tcp重传机制摘要：一、TCP 重传机制简介二、Linux TCP 重传机制的工作原理三、Linux TCP 重传机制的优化四、总结正文：一、TCP 重传机制简介TCP（传输控制协议）是互联网中使用最广泛的协议之一，它的可靠数据传输依赖于一系列复杂的机制，其中之一就是重传机制。
当数据包在网络中丢失或损坏时，TCP 会通过重传机制来重新发送这些数据包，以确保数据的可靠传输。
TCP 重传机制包括超时重传和重复确认重传两种方式。
二、Linux TCP 重传机制的工作原理Linux 操作系统中的TCP 重传机制遵循RFC 6298 标准，并在此基础上进行了一定的优化。
具体来说，Linux TCP 重传机制的工作原理可以分为以下几个步骤：1.当TCP 发送方发送数据包后，如果在规定的时间内没有收到接收方的确认（ACK），发送方会启动超时重传定时器（RTO）。
2.在RTO 超时之前，如果发送方收到接收方的重复确认（DUP ACK）信号，说明接收方已经成功接收了数据包，此时发送方会立即停止重传定时器，并重新计算RTO 值。
3.如果RTO 超时后，发送方仍然没有收到接收方的确认信号，发送方会重传数据包。
4.如果重传后，发送方仍然没有收到接收方的确认信号，发送方会继续重传数据包，直到达到最大重传次数（通常为3 次）或成功收到接收方的确认信号为止。
三、Linux TCP 重传机制的优化为了提高TCP 重传机制的性能，Linux 操作系统在实现TCP 重传机制时采用了一些优化措施，包括：1.避免不必要的重传：在收到DUP ACK 信号后，发送方会立即停止重传定时器，并重新计算RTO 值。
这样做可以避免在网络状况不佳的情况下，因误判而启动不必要的重传。
2.快速重传：当发送方连续收到多个DUP ACK 信号时，发送方会快速重传数据包，而不再等待RTO 超时。
这样可以减少重传的延迟，提高传输速度。
3.拥塞避免：当发送方检测到网络拥塞时，会减小发送速率，以避免进一步加剧拥塞。
Linux建⽴TCPconnect连接的超时时间分析inux 系统默认的建⽴ TCP 连接的超时时间为 127 秒，对于许多客户端来说，这个时间都太长了，特别是当这个客户端实际上是⼀个服务的时候，更希望能够尽早失败，以便能够选择其它的可⽤服务重新尝试。
socket 是 Linux 下实现的传输控制层协议，包括 TCP 和 UDP，⼀个 socket 端点由 IP 和端⼝对来唯⼀标识；如果开启了地址复⽤，那么可以进⼀步由协议，IP 和端⼝来唯⼀标识。
系统调⽤ connect(2) 则是⽤来尝试建⽴ socket 连接（TCP）或者和远程协商⼀致（UDP）的函数。
connect 对于 UDP 来说并不是必须的，⽽对于 TCP 来说则是⼀个必须过程，注明的 TCP 3 次握⼿实际上也由 connect 来完成。
注：这⾥只分析 TCP 连接超时⽹络中的连接超时⾮常常见，不管是⼴域⽹还是局域⽹，为了⼀定程度上容忍失败，所以连接加⼊了重试机制，⽽另⼀⽅⾯，为了不给服务端带来过⼤的压⼒，重试也是有限制的。
在 Linux 中，连接超时典型为 2 分 7 秒，⽽对于⼀些 client 来说，这是⼀个⾮常长的时间；所以在编程中，可以使⽤⾮阻塞的⽅式来实现，例如：使⽤ poll(2), epoll(2), select(2) 等系统调⽤来实现多路复⽤等待。
下⾯来看看 2 分 7 秒是怎样来的，以及怎样配置 Linux kernel 来缩短这个超时。
2 分 7 秒2 分 7 秒即 127 秒，刚好是 2 的 7 次⽅减⼀，聪明的读者可能已经看出来了，如果 TCP 握⼿的 SYN 包超时重试按照 2 的幂来 backoff，那么：1. 第 1 次发送 SYN 报⽂后等待 1s（2 的 0 次幂），如果超时，则重试2. 第 2 次发送后等待 2s（2 的 1 次幂），如果超时，则重试3. 第 3 次发送后等待 4s（2 的 2 次幂），如果超时，则重试4. 第 4 次发送后等待 8s（2 的 3 次幂），如果超时，则重试5. 第 5 次发送后等待 16s（2 的 4 次幂），如果超时，则重试6. 第 6 次发送后等待 32s（2 的 5 次幂），如果超时，则重试7. 第 7 次发送后等待 64s（2 的 6 次幂），如果超时，则超时失败上⾯的结果刚好是 127 秒。
linux网络编程课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解Linux操作系统的网络编程基本原理，掌握套接字编程的基础知识。
2. 学生能够描述TCP/IP协议栈的基本工作流程，并运用到实际的编程中。
3. 学生掌握常用的网络通信函数和数据结构，能够实现基础的客户端和服务器端通信程序。
技能目标：1. 学生能够编写简单的基于TCP和UDP协议的网络程序，具备解决实际网络编程问题的能力。
2. 学生通过动手实践，提升问题解决能力和程序调试技巧，能够分析和修正网络编程中的常见错误。
3. 学生通过小组合作，培养团队协作能力，学会在团队中有效沟通与分工。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对网络编程的兴趣，激发深入学习计算机网络的热情。
2. 学生在学习过程中，培养严谨的科学态度，遵循编程规范，养成良好的编程习惯。
3. 学生通过学习网络编程，认识到网络技术对社会的重要性，增强网络安全意识和社会责任感。
课程性质分析：本课程为高中信息技术学科选修课，旨在帮助学生掌握Linux网络编程的基础知识和技能，培养实际编程能力。
学生特点分析：高中学生已具备一定的计算机操作和编程基础，对网络编程有一定的好奇心，但需注重理论与实践相结合，提高学习的趣味性和实用性。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，让学生在实际操作中掌握网络编程知识。
2. 结合实例进行教学，引导学生运用所学知识解决实际问题。
3. 激发学生的兴趣，注重培养学生的学习主动性和团队合作精神。
二、教学内容1. Linux网络编程基础- 网络编程概念与套接字编程原理- Linux网络编程环境搭建- 常用网络数据结构和函数介绍2. TCP/IP协议栈原理与应用- TCP/IP协议栈的分层结构- TCP与UDP协议的特点与应用场景- 套接字编程中的TCP/UDP协议使用3. 网络编程实践- 编写简单的TCP客户端与服务器端程序- 编写简单的UDP客户端与服务器端程序- 网络程序调试与错误处理4. 网络编程进阶- 多客户端服务器模型- 非阻塞IO与多路复用IO- 网络安全基础及编程实践5. 综合项目实践- 设计并实现一个简易聊天室- 设计并实现一个文件传输系统- 小组合作，完成一个综合网络编程项目教学内容安排与进度：第一周：Linux网络编程基础第二周：TCP/IP协议栈原理与应用第三周：网络编程实践（一）第四周：网络编程实践（二）第五周：网络编程进阶第六周：综合项目实践教材关联：教学内容与教材《Linux网络编程》相关章节紧密关联，确保学生能够结合教材深入理解网络编程知识。
linux tcp默认拥塞控制算法TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种可靠的、面向连接的网络协议，用于在IP网络上进行数据传输。
在Linux系统上，TCP默认使用的拥塞控制算法主要有Reno、Cubic和BBR。
1. Reno算法：Reno算法是TCP最早的拥塞控制算法之一，它是基于丢包的拥塞控制算法。
Reno算法使用了两个阈值来控制发送速率，分别是慢启动阈值和拥塞避免阈值。
在慢启动阶段，发送方每经过一个往返时间RTT （Round Trip Time），就将拥塞窗口大小加倍，这样就能快速适应网络带宽。
一旦出现拥塞，就会触发拥塞避免阶段，发送速率会缓慢增长。
当发生丢包时，发送方会认为发生了拥塞，将拥塞窗口大小减半。
2. Cubic算法：Cubic算法是在Reno算法的基础上进行改进的，主要解决了Reno算法的不足之处。
Cubic算法使用了一个拟合曲线来估计网络的拥塞程度，并根据该拟合曲线调整发送速率。
Cubic算法中的拥塞控制机制是基于时间的，通过跟踪拥塞窗口的快速增长速率来判断网络的拥塞程度。
当网络发生拥塞时，拥塞窗口的增长速率会变得缓慢，从而降低发送速率。
3. BBR算法：BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）算法是Google开发的一种最新的拥塞控制算法，主要用于提高网络的传输效率。
BBR算法通过测量网络的带宽和往返时间来估计网络的拥塞程度，并根据拥塞程度调整发送速率。
BBR算法的特点是能够更精确地估计网络的拥塞程度，从而避免了过度拥塞和欠拥塞的情况，提高了网络的传输速度和稳定性。
总结：Linux TCP默认的拥塞控制算法主要有Reno、Cubic和BBR。
Reno 算法是基于丢包的拥塞控制算法，使用了慢启动和拥塞避免两个阈值来控制发送速率。
Cubic算法在Reno算法的基础上进行改进，使用拟合曲线来估计网络的拥塞程度，并根据拥塞程度调整发送速率。
linux tcp参数Linux TCP参数是指在Linux系统中用于控制TCP协议的一系列参数。
这些参数可以影响TCP连接的性能、稳定性和安全性。
在本文中，我们将介绍一些常见的Linux TCP参数及其作用。
1. tcp_syncookiestcp_syncookies是一种防止SYN洪水攻击的机制。
当服务器收到大量的SYN请求时，它会启用tcp_syncookies机制，将一些连接信息存储在cookie中，以便在后续的连接请求中进行验证。
这样可以防止服务器被SYN洪水攻击所瘫痪。
2. tcp_fin_timeouttcp_fin_timeout是指在TCP连接关闭后，等待多长时间才能释放连接资源。
默认情况下，它是60秒。
如果你的应用程序需要频繁地打开和关闭连接，可以将tcp_fin_timeout设置为较小的值，以便更快地释放连接资源。
3. tcp_keepalive_timetcp_keepalive_time是指在TCP连接空闲时，发送keepalive消息的时间间隔。
默认情况下，它是7200秒。
如果你的应用程序需要保持长时间的连接，可以将tcp_keepalive_time设置为较小的值，以便更快地检测到连接是否已经断开。
4. tcp_max_syn_backlogtcp_max_syn_backlog是指在SYN队列中允许的最大连接数。
默认情况下，它是128。
如果你的服务器需要处理大量的连接请求，可以将tcp_max_syn_backlog设置为较大的值，以便更好地处理连接请求。
5. tcp_tw_reusetcp_tw_reuse是指在TIME_WAIT状态下，是否允许重用端口。
默认情况下，它是关闭的。
如果你的服务器需要频繁地打开和关闭连接，可以将tcp_tw_reuse设置为开启，以便更好地利用端口资源。
Linux TCP参数可以帮助你优化TCP连接的性能、稳定性和安全性。
通过了解和调整这些参数，你可以更好地控制你的服务器和应用程序。
linux创建socket收发链路层报文的c语言代码引言概述：在Linux操作系统中，使用C语言编写代码可以创建socket并进行收发链路层报文的操作。
本文将详细介绍如何使用C语言编写代码来实现这一功能。
正文内容：1. socket的创建1.1. 引入必要的头文件：在C语言代码中，需要引入一些必要的头文件，如<sys/types.h>、<sys/socket.h>和<netinet/in.h>等，以便使用相关的函数和数据结构。
1.2. 创建socket：使用socket()函数可以创建一个socket，该函数需要指定协议族、套接字类型和协议类型等参数。
常用的协议族有AF_PACKET（链路层协议族）、AF_INET（IPv4协议族）和AF_INET6（IPv6协议族）等。
1.3. 设置socket选项：可以使用setsockopt()函数来设置socket的选项，如设置接收和发送缓冲区的大小等。
2. 绑定socket2.1. 创建一个用于绑定的结构体：使用struct sockaddr_ll结构体来保存链路层地址信息，包括接口索引、协议类型和目标MAC地址等。
2.2. 绑定socket：使用bind()函数将socket与特定的链路层地址绑定，以便接收和发送链路层报文。
3. 发送链路层报文3.1. 构建报文：使用C语言的数据结构和函数来构建链路层报文，包括设置目标MAC地址、源MAC地址、协议类型和数据等。
3.2. 发送报文：使用sendto()函数发送链路层报文，该函数需要指定socket、报文数据和报文长度等参数。
4. 接收链路层报文4.1. 创建一个接收缓冲区：使用malloc()函数动态分配一个足够大的缓冲区来接收链路层报文。
4.2. 接收报文：使用recvfrom()函数接收链路层报文，该函数需要指定socket、接收缓冲区和缓冲区大小等参数。
5. 关闭socket5.1. 关闭socket：使用close()函数关闭已创建的socket，释放相关资源。
linux通信课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握Linux操作系统的基本通信功能，包括命令行操作、文件传输、远程登录等。
知识目标要求学生了解Linux操作系统的基本结构，掌握常用的命令及其用法，理解网络通信的基本原理。
技能目标要求学生能够熟练地在Linux环境下进行命令行操作，配置网络通信参数，使用SSH进行远程登录。
情感态度价值观目标在于培养学生对计算机科学的兴趣，提高他们的自主学习能力，培养他们解决问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分：Linux操作系统的基本概念，Linux命令行的使用，以及网络通信的配置和应用。
首先，介绍Linux操作系统的基本概念，包括Linux的历史、特点和应用领域。
其次，讲解Linux命令行的使用，包括基本的命令行操作、文件管理和文本处理命令。
最后，介绍网络通信的配置和应用，包括文件传输、远程登录和网络诊断。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用多种教学方法，包括讲授法、演示法、实验法和讨论法。
首先，通过讲授法向学生介绍Linux操作系统的基本概念和命令行的使用。
其次，通过演示法展示网络通信的配置和应用，使学生能够直观地理解。
然后，通过实验法让学生亲手操作Linux命令行，巩固所学知识。
最后，通过讨论法引导学生思考和解决问题，培养他们的自主学习能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备多种教学资源。
教材方面，选择《Linux操作系统原理与应用》作为主教材，辅助以《Linux命令行与Shell脚本编程》等参考书。
多媒体资料方面，准备Linux操作系统的介绍视频、命令行操作的演示视频和网络通信配置的案例分析。
实验设备方面，准备装有Linux操作系统的计算机和网络设备，以便学生进行实验操作。
通过这些教学资源的准备，希望能够丰富学生的学习体验，提高他们的学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化方式，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
我们使用Linux作为服务器操作系统时，为了达到高并发处理能力，充分利用机器性能，经常会进行一些内核参数的调整优化，但不合理的调整常常也会引起意想不到的其他问题，本文就一次Linux服务器丢包故障的处理过程，结合Linux 内核参数说明和TCP/IP协议栈相关的理论，介绍一些常见的丢包故障定位方法和解决思路。
问题现象本次故障的反馈现象是：从办公网访问公网服务器不稳定，服务器某些端口访问经常超时，但Ping测试显示客户端与服务器的链路始终是稳定低延迟的。
通过在服务器端抓包，发现还有几个特点：∙从办公网访问服务器有多个客户端，是同一个出口IP，有少部分是始终能够稳定连接的，另一部分间歇访问超时或延迟很高∙同一时刻的访问，无论哪个客户端的数据包先到达，服务端会及时处理部分客户端的SYN请求，对另一部分客户端的SYN包“视而不见”，如tcpdump数据所示，源端口为56909的SYN请求没有得到响应，同一时间源端口为50212的另一客户端SYN请求马上得到响应。
Shell1 2 3 4 5 6 7 8 $ sudo tcpdump -i eth0 port 22 and "tcp[tcpflags] & (tcp-syn) != 0"18:56:37.404603 IP CLIENT.56909 > SERVER.22: Flags [S], seq 1190606850, win 29200, options [mss 1448,sackOK,TS val 198321481 ecr 0,nop,wscale 7], length 018:56:38.404582 IP CLIENT.56909 > SERVER.22: Flags [S], seq 1190606850, win 29200, options [mss 1448,sackOK,TS val 198321731 ecr 0,nop,wscale 7], length 018:56:40.407289 IP CLIENT.56909 > SERVER.22: Flags [S], seq 1190606850, win 29200, options [mss 1448,sackOK,TS val 198322232 ecr 0,nop,wscale 7], length 018:56:44.416108 IP CLIENT.56909 > SERVER.22: Flags [S], seq 1190606850, win 29200, options [mss 1448,sackOK,TS val 198323234 ecr 0,nop,wscale 7], length 018:56:45.100033 IP CLIENT.50212 > SERVER.22: Flags [S], seq 4207350463, win 65535, options91011 [mss 1366,nop,wscale 5,nop,nop,TS val 821068631 ecr 0,sackOK,eol], length 018:56:45.100110 IP SERVER.22 > CLIENT.50212: Flags [S.], seq 1281140899, ack 4207350464, win 27960, options [mss 1410,sackOK,TS val 1709997543 ecr 821068631,nop,wscale 7], length 018:56:52.439086 IP CLIENT.56909 > SERVER.22: Flags [S], seq 1190606850, win 29200, options [mss 1448,sackOK,TS val 198325240 ecr 0,nop,wscale 7], length 018:57:08.472825 IP CLIENT.56909 > SERVER.22: Flags [S], seq 1190606850, win 29200, options [mss 1448,sackOK,TS val 198329248 ecr 0,nop,wscale 7], length 018:57:40.535621 IP CLIENT.56909 > SERVER.22: Flags [S], seq 1190606850, win 29200, options [mss 1448,sackOK,TS val 198337264 ecr 0,nop,wscale 7], length 018:57:40.535698 IP SERVER.22 > CLIENT.56909: Flags [S.], seq 3621462255, ack 1190606851, win 27960, options [mss 1410,sackOK,TS val 1710011402ecr 198337264,nop,wscale 7], length 0排查过程服务器能正常接收到数据包，问题可以限定在两种可能：部分客户端发出的数据包本身异常；服务器处理部分客户端的数据包时触发了某种机制丢弃了数据包。
TCP网络程序设计
一、基于TCP-服务器
1. 创建一个socket，用函数socket()
2. 绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
3. 设置允许的最大连接数，用函数listen()
4. 等待来自客户端上的连接请求，用函数accept()
5. 收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()
6. 关闭网络连接
二、基于TCP-客户端
1. 创建一个socket，用函数socket()
2. 设置要连接的服务器的IP地址和端口等属性
3. 连接服务器，用函数connect()
4. 收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()
5. 关闭网络连接
基于TCP通讯模型
例：tcp_server.c tcp_client.c
tcp_server.c
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define portnumber 3333
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd,new_fd;
struct sockaddr_in server_addr;
struct sockaddr_in client_addr;
int sin_size;
int nbytes;
char buffer[1024];
/* 服务器端开始建立sockfd描述符*/
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
// AF_INET:IPV4 ; SOCK_STREAM:TCP
{
fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 服务器端填充sockaddr结构*/
bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); // 初始化,置0
server_addr.sin_family=AF_INET; // Internet
server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
// (将本机器上的long数据转化为网络上的long数据)和任何主机通信//INADDR_ANY表示可以接收任意IP地址的数据，即绑定到所有的IP //server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.1.1");
//用于绑定到一个固定IP,inet_addr用于把数字加格式的ip转化为整形ip server_addr.sin_port=htons(portnumber);
// (将本机器上的short数据转化为网络上的short数据)端口号
/* 捆绑sockfd描述符到IP地址*/
if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) {
fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 设置允许连接的最大客户端数*/
if(listen(sockfd,5)==-1)
{
fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
while(1)
{
/* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接*/
sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
if((ne w_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sin_size))==-1) {
fprintf(stderr,"Accept error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
fprintf(stderr,"Server get connection from %s\n",inet_ntoa ( client_addr.sin_addr ) ); // 将网络地址转换成.字符串
if((nbytes=read(new_fd,buffer,1024))==-1)
{
fprintf(stderr,"Read Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
buffer[nbytes]='\0';
printf("Server received %s\n",buffer);
/* 这个通讯已经结束*/
close(new_fd);
/* 循环下一个*/
}
/* 结束通讯*/
close(sockfd);
exit(0);
}
tcp_client.c
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define portnumber 3333
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd;
char buffer[1024];
struct sockaddr_in server_addr;
struct hostent *host;
/* 使用hostname查询host 名字*/
if(argc!=2)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s hostname \a\n",argv[0]);
exit(1);
}
if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Gethostname error\n");
exit(1);
}
/* 客户程序开始建立sockfd描述符*/
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
// AF_INET:Internet;SOCK_STREAM:TCP {
fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 客户程序填充服务端的资料*/
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 初始化,置0
server_addr.sin_family=AF_INET; // IPV4
server_addr.sin_port=htons(portnumber); // (将本机器上的short数据转化
为网络上的short数据)端口号server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr); // IP地址
/* 客户程序发起连接请求*/
if( connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),
sizeof(struct sockaddr) ) )
{
fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 连接成功了*/
printf("Please input char:\n");
/* 发送数据*/
fgets(buffer,1024,stdin);
write(sockfd,buffer,strlen(buffer));
/* 结束通讯*/
close(sockfd);
exit(0);
}。
