网络—TCP重传机制（超时，快速，SACK）

超时重传

在 TCP 连接中，如果发送方发送了数据包并在一定时间内未收到确认应答，就会触发超时重传机制，即重新发送该数据包。这样可以确保数据的可靠传输。

超时重传时间是RTO（Retransmission Timeout）

首先说一下往返时延RTT（Round-Trip Time），数据发送时刻到接收到确认的时刻的差值，也就是包的往返时间。

对于RTO的设置一般采用略大于RTT，如果RTO过大，当数据包丢失时需要等待很长时间，才会触发重传，这样会导致效率很低。如果RTO太小，比RTT还小很多，当数据包还没有到达时，可能RTO就已经到时间了，这样就会导致明明数据包没有丢失，但是又重发了一遍。

发送方接收到连续的3个重复确认（duplicate ACK），就会认为接收方没有收到某个数据包，此时会立即重传该数据包，而不必等待超时。

至于为什么是3次，可能有的人会疑惑。实际上3次是比较稳妥的次数，此时其实也不一定是100%出现了丢包，但概率比较大。

主要原因是数据包发送的顺序不一定是到达的顺序，可能会出现乱序的问题，也就是后发的包可能先到一步。

举个例子：

当发送方发送的报文的编号是1,2,3,4时，

如果接收方顺序也是1,2,3,4，那么发送方只会接受一个ACK(2),后面就是ACK(3)了。

如果接收方顺序是1,2,4,3，那么发送方也只会接受一个ACK(2)。

如果接收方顺序是1,3,2,4，那么发送方会接受2个ACK(2),因为第二个接收的包是3，所以还会再发送ACK(2)。

如果接收方顺序是1,3,4,2，那么发送方会接受3个ACK(2),接收方接收1,3,4的时候都是回复ACK(2)。

如果接收方顺序是1,4,2,3，那么发送方会接受2个ACK(2)。

如果接收方顺序是1,4,3,2，那么发送方会接受3个ACK(2)。

根据排列组合，只有2这个包是最后一个接受的，才会导致发送端连续接受3个ACK(2),也就是此时丢包概率为1/4，但是如果是2真丢了，那么发送端就肯定收到3个连续ACK(2)，所以说当连续收到3个重复ACK时，很大概率会发生丢包（一般先发的包也不会排到太后面而导致过复ACK）。

因此，连续收到3个重传，还是比较合理的。

SACK（Selective Acknowledgment）是 TCP 协议中的一种选择性确认机制，用于改善 TCP 在丢包情况下的性能和效率。这种方式需要在 TCP 头部「选项」字段里加一个 SACK 。

传统的 TCP 中，接收方只会确认已经按序接收到的数据包，如果有数据包丢失，则会触发重传机制，需要重新发送之前的所有数据包。这样的话，那些已经发送到的包还需要继续发一遍。

使用 SACK 机制，接收方可以选择性地确认已经接收到的数据包范围，从而告知发送方哪些数据包已经成功接收，哪些数据包需要进行重传。这样，发送方只需要重传那些确实丢失的数据包，极大地减少了重传的数据量，提高了传输效率。

SACK 机制的具体实现如下：