mars 系列-网络优化的设计与思考

1、网络优化的设计与思考 Mars 是微信使用c编写的业务性无关、平台性无关的终端开源基础组件，目前已接入微信android、ios、mac等客户端。简介模块1、COMM：基础库,包括socket,线程,消息队列等基础工具。2、XLOG：日志模块,提供高可用、安全性的日志功能。3、SDT：网络诊断模块。4、STN：信令传输网络模块，负责终端与服务器的小数据 信令通道维护。TCP协议以太网协议链路层 帧结构类型0800 表示ip数据0806 表示ARP请求0835 表示RARP请求链路层超时与重传 在链路层，一般使用混合自动重传请求（即 HARQ）。HARQ 是一种结合FEC（前馈式错误修正）与 A

2、RQ（自动重传请求）的技术。1、停等式ARQ优点 发送和接收的窗口都为1，所需要的缓冲存储空间最小缺点 信道效率很低2、回退n帧的ARQ优点并行发送，提升了信道的利用率缺点一旦某一帧出现错误，将重传后续的帧，增加了正常帧的重传率3、选择性重传ARQ优点：1.提升了信道利用率2.减少了正常帧的重传率缺点：对于接收段的缓冲存储空间，消耗比较大。3、混合ARQ滑动窗口特点：1.动态调整2.解决传输效率和流量控制窗口调整的三个动作：展开（右向右）合拢（左向右）收缩（右向左）滑动窗口的慢启动/快恢复过程TCP 报文格式序列号：发送端的序列号确认号：接收端的期望收到的下一个字节选项（最长40个字节）：窗口

3、扩大窗口扩大选项、选项、 SACK选择确认选择确认项项、时间戳选项时间戳选项传输层（Tcp）的超时与重传 超时重传是TCP协议保证数据可靠性的另一个重要机制，其原理是在发送某一个数据以后就开启一个计时器，在一定时间内如果没有得到发送的数据报的ACK报文，那么就重新发送数据，直到发送成功为止。RTT传播时间接收端处理时间路由器的排队和处理时间RTT(Round Trip Time)：报文往返时时间变化较大，反应当前网络拥塞，情况RTO(Retransmission TimeOut):重传超时时间1.RTT的测量2.退避指数平滑算法、Karn 算法、Jacbson 算法当某个报文，超过指定的RTO

4、时间，未收到ack，后续的重传等待时间，将会呈现指数上升。 Eg：t=t*2OPPO手机TCP超时重传的间隔，依次为0.5s，1s，2s，4s，8s，16s，32s，64s，64s，64s SamSung 中 TCP 超时重传的间隔依次为0.42s, 0.9s, 1.8s, 3.7s, 7.5s, 15s, 30s, 60s, 120s, 120s iphone6 中 TCP 超时重传的间隔依次为 1s，1s，1s，2s，4.5s，9s，13.5s，26s，26s 快速重传（ Fast Retransmit ）SACK 方法方法D-SACK重复收到数据的问题重复收到数据的问题1.D-SACK使

5、用了SACK的第一个段来做标志2.如果SACK的第一个段的范围被ACK所覆盖，那么就是D-SACKTransmittedReceivedACKSentSegmentSegment(IncludingSACKBlocks)3000-34993000-34993500(ACKdropped)3500-39993500-39994000(ACKdropped)3000-34993000-34994000,SACK=3000-3500-3.如果SACK的第一个段的范围被SACK的第二个段覆盖，那么就是D-SACK12345678910113000-3499 3000-3499 3500 (ACK dr

6、opped) 3500-3999 3500-3999 4000 (ACK dropped) 4000-4499 (data packet dropped) 4500-4999 4500-4999 4000, SACK=4500-5000 (ACK dropped) 3000-3499 3000-3499 4000, SACK=3000-3500, 4500-50001.Tcp都已经右超时和重传机制，应用层是否还需要超时和重传？2.应用层的超时重传机制应该提供怎样的服务呢？问题1.Tcp都已经有超时和重传机制，应用层是否还需要超时和重传？1.1在链路层，HARQ 提供的是节点之间每一数据帧的可靠

7、传输。1.2在传输层，TCP 超时重传机制提供的是端与端之间每个 TCP 数据包的可靠传输。BUT! TCP 层面，发生超时时，重传的间隔以“指数退避”的规律，进行急剧上升，而且伴随着不可控的最大重试次数，所有最终等到成功活着失败的结果，需要几分钟甚至十几分钟2.应用层的超时重传机制应该提供怎样的服务呢？2.保障弱网络下的可用性。3.具有网络敏感性，快速的发现新的链路。1.在用户体验的接受范围内，尽可能地提高成功率。Mars 的读写超时1.总读写超时2.分步的读写超时（首包超时）3.分步的读写超时（包包超时）1.包包超时发生在首包超时之后。 2.使用了不同网络下的固定RTT。超时队列大小*常量发包大小/最低网速服务器约定最大耗时包传输时间4.动态的读写超时1.进入Exc状态后，就缩短信令收发的预期，即减小首包超时时间2.进入Eva,增加超时时间，减少发送频率移动网络优化的思考1）慢启动 2）拥塞避免 3）拥塞发生 4）快速恢复2.保障弱网络下的可用性。3.具有网络敏感性，快速的发现新的链路。1.在用户体验的接受范围内，尽可能地提高成功率。1.滑动窗口网络传输，大文件上传过程中（音频，图片），采用分片+网络探测2.不同网络下的流量控制2G，3G，4G网络下，传输数据的控制3.超时4. Nag