被动方的优化

开启tcp_tw_reuse功能后，如果四次挥手中的最后一次ACK在网络中丢失了，会发生什么？

被动方的优化

1、如果连接双方同时关闭连接，会怎么样？

由于 TCP 是双全工的协议，所以是会出现两方同时关闭连接的现象，也就是同时发送了 FIN 报文。

此时，上面介绍的优化策略仍然适用。两方发送 FIN 报文时，都认为自己是主动方，所以都进入了 FIN_WAIT1 状

接下来，双方在等待 ACK 报文的过程中，都等来了 FIN 报文。这是一种新情况，所以连接会进入一种叫做 CLOSING 的新状态，它替代了 FIN_WAIT2 状态。接着，双方内核回复 ACK 确认对方发送通道的关闭后，进入

TIME_WAIT 状态，等待 2MSL 的时间后，连接自动关闭。

小结：

针对 TCP 四次挥手的优化，我们需要根据主动方和被动方四次挥手状态变化来调整系统 TCP 内核参数。

2、TCP数据传输性能的提升

TCP 连接是由内核维护的，内核会为每个连接建立内存缓冲区：

因此，我们必须理解 Linux 下 TCP 内存的用途，才能正确地配置内存大小。

（1）滑动窗口是如何影响传输速度的？

TCP 会保证每一个报文都能够抵达对方，机制如下：报文发出去后，必须接收到对方返回的确认报文 ACK，如果迟迟未收到，就会超时᯿发该报文，直到收到对方的 ACK 为止。

因此TCP报文发出去后，并不会立马从内存中删除，因为重传时还需要用到。由于TCP是由内核维护的，所以报文存放在内核缓冲区。

应答：

批量发送，批量应答：

引发的问题：

当接收方硬件不如发送方，或者系统繁忙、资源紧张时，是无法瞬间处理这么多报文的。于是，这些报文只能被丢掉，使得网络效率非常低。

为了解决这种现象发生，TCP 提供一种机制可以让「发送方」根据「接收方」的实际接收能力控制发送的数据量，这就是滑动窗口的由来。

接收方根据它的缓冲区，可以计算出后续能够接收多少字节的报文，这个数字叫做接收窗口。当内核接收到报文时，必须用缓冲区存放它们，这样剩余缓冲区空间变小，接收窗口也就变小了；当进程调用 read 函数后，数据被

读入了用户空间，内核缓冲区就被清空，这意味着主机可以接收更多的报文，接收窗口就会变大。

因此，接收窗口并不是恒定不变的，接收方会把当前可接收的大小放在 TCP 报文头部中的窗口字段，这样就可以起到窗口大小通知的作用。

从上图中可以看到，窗口字段只有 2 个字节，因此它最多能表达 65535 字节大小的窗口，也就是 64KB 大小。

这个窗口大小最大值，在当今高速网络下，很明显是不够用的。

网络的传输能力是有限的，当发送方依据发送窗口，发送超过网络处理能力的报文时，路由器会直接丢弃这些报文。因此，缓冲区的内存并不是越大越好。

（2）如何确定最大传输速度？

TCP的传输速度，受限于发送窗口，接收窗口以及网络设备传输能力。

其中，窗口大小由内核缓冲区大小决定。如果缓冲区与网络传输能力匹配，那么缓冲区的利用率就达到了最大化。

（3）如何计算网络传输能力呢？

网络是有「带宽」限制的，带宽描述的是网络传输能力

它与内核缓冲区的计量单位不同:

带宽是单位时间内的流ᰁ，表达是「速度」，比如常见的带宽 100 MB/s；

缓冲区单位是字节，当网络速度乘以时间才能得到字节数。

带宽时延积BDP决定网络中飞行报文的大小。所谓【飞行】，是指它们就在网络线路、路由器等网络设备上。

其中：RTT为网络时延。

由于发送缓冲区大小决定了发送窗口的上限，而发送窗口又决定了「已发送未确认」的飞行报文的上限。因此，发送缓冲区不能超过「带宽时延积」。

发送缓冲区与带宽时延积的关系如下：

如果发送缓冲区「超过」带宽时延积，超出的部分就没办法有效的网络传输，同时导致网络过载，容易丢包；

接收缓冲区范围调节

接收缓冲区可以根据系统空闲内存的大小来调节接收窗口：

如果系统的空闲内存很多，就可以自动把缓冲区增大一些，这样传给对方的接收窗口也会变大，因而提升发送方发送的传输数据数

反之，如果系统的内存很紧张，就会减少缓冲区，这虽然会降低传输效率，可以保证更多的并发连接正常工作

发送缓冲区的调节功能是自动开启的，而接收缓冲区则需要配置 tcp_moderate_rcvbuf 为 1 来开启调节功能

调节TCP内存范围

根据实际场景调节的策略

小结：