TCP 如何处理网络延迟过高的情况？

TCP协议通过以下机制来处理网络延迟过高的情况:

1. 超时重传:如果一段时间内没有收到确认报文ACK,TCP会重传数据,以修复可能丢失的报文。当网络延迟较高时,超时时间应适当增大,以免不必要的重传。
2. 滑动窗口:通过调整窗口大小来控制数据发送速率。当网络延迟增大时,应减小窗口大小,避免发送太多未确认数据。
3. 拥塞控制: TCP会根据网络状况调整拥塞窗口cwnd大小,控制数据发送速率。当网络延迟较高时,cwnd应相应减小,降低发送速率。
4. 快速重传:如果接收方收到失序的数据,会发送重复确认报文。当发送方收到3个重复确认时,不等待超时就立即重传数据,加快数据恢复速度。这个机制在网络延迟较高时尤为重要。
5. 时间戳:发送方在报文中加入时间戳,接收方返回确认报文时也带有时间戳。通过比较时间戳,发送方可以计算网络往返延迟和拥塞窗口cwnd,进而调整数据发送速率。

代码示例:

python 
# 建立连接
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
sock.connect(('127.0.0.1', 8080))

# 初始化参数  
seq = 0                    # 序号 
ack_seq = 0                # 确认序号 
window = 5                 # 滑动窗口大小  
timeout = 1                # 超时时间,网络延迟高时增大  
cwnd = 10                  # 拥塞窗口大小  
dup_ack = 0                # 重复ACK数量

# 收到3个重复ACK,重传数据  
def fast_retransmit(): 
    print('快速重传:', seq)
    sock.send(data[seq])

# 每隔1s检查超时重传  
timer = threading.Timer(timeout, retransmit(seq))  
timer.start()

while True:
    # 收到ACK,更新参数,调整窗口和拥塞窗口大小 
    if msg.startswith('ACK'):  
        RTT = time.time() - timestamp  # 计算往返时延
        ...
        window = ...         # 根据RTT调整窗口大小
        cwnd = ...           # 根据RTT调整拥塞窗口大小    

    # 收到重复ACK    
    elif msg.startswith('DUP_ACK'):  
        dup_ack += 1
        if dup_ack == 3:   # 收到3个重复ACK
            fast_retransmit()