TCP-超时重传
TCP协议是一种面向连接的有状态网络协议。对于发送的每个数据包，一旦TCP堆栈收到特定数据包的ACK，它就认为它已成功传递。
TCP使用指数退避超时重传一个未确认的数据包，最多tcp_retries2时间（默认为15），每次重传超时在TCP_RTO_MIN（200毫秒）和TCP_RTO_MAX（120秒）之间。一旦第15次重试到期（默认情况下），TCP堆栈将通知上面的层（即应用程序）断开连接。
tcp_retries2可以通过修改文件
/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries2或sysctl net.ipv4.tcp_retries2进行调优。
TCP_RTO_MIN和TCP_RTO_MAX的值在Linux内核中硬编码，并由以下常量定义：
1 |
Linux2.6+使用1000毫秒的HZ，所以TCP_RTO_MIN是200毫秒，TCP_RTO_MAX是120秒。给定tcp_retries设置为15的默认值，这意味着在将断开的网络链路通知给上层（即应用程序）之前需要924.6秒，因为在最后一次（第15次）重试到期时检测到连接断开。
| Retransmission | RTO(ms) | Time before a timeout(sec) | Time before a timeout(min) |
|---|---|---|---|
| 1 | 200 | 0.2 secs | 0.0 mins |
| 2 | 400 | 0.6 secs | 0.0 mins |
| 3 | 800 | 1.4 secs | 0.0 mins |
| 4 | 1600 | 3.0secs | 0.1 mins |
| 5 | 3200 | 6.2 secs | 0.1 mins |
| 6 | 6400 | 12.6 secs | 0.2 mins |
| 7 | 12800 | 25.4secs | 0.4 mins |
| 8 | 25600 | 51.0 secs | 0.9 mins |
| 9 | 51200 | 102.2 secs | 1.7 mins |
| 10 | 102400 | 204.6 secs | 3.4 mins |
| 11 | 120000 | 324.6 secs | 5.4 mins |
| 12 | 120000 | 444.6 secs | 7.4 mins |
| 13 | 120000 | 564.6 secs | 9.4mins |
| 14 | 120000 | 684.6 secs | 11.4 mins |
| 15 | 120000 | 804.6 secs | 13.4 mins |
| 16 | 120000 | 924.6 secs | 15.4 mins |
真正起到限制重传次数的并不是真正的重传次数。而是以tcp_retries2为boundary，以rto_base(如TCP_RTO_MIN 200ms)为初始RTO，计算得到一个timeout值出来。如果重传间隔超过这个timeout，则认为超过了阈值。实际TCP 的 RTO 是动态计算[1]的，也就是说:
- 如果RTT比较小，那么RTO初始值就约等于下限200ms。由于timeout总时长是924600ms，表现出来的现象刚好就是重传了15次，超过了timeout值，从而放弃TCP流
- 如果RTT较大，比如RTO初始值计算得到的是1000ms。那么根本不需要重传15次，重传总间隔就会超过924600ms。例如一个RTT=400ms的情况，当tcp_retries2=10时，仅重传了3次就放弃了TCP流
由于tcp_retries2是个系统级参数，在实际使用中，可以针对应用修改TCP_USER_TIMEOUT[2]。
建议公式为(开启了 KeepAlive 的情况):
1 | TCP_USER_TIMEOUT >= TCP_KEEPIDLE + TCP_KEEPINTVL * TCP_KEEPCNT |
TCP_USER_TIMEOUT 是RFC 54288 规定的 TCP option，用来扩展 TCP RFC 7939 协议中本身的 “User Timeout” 参数（原协议不允许配置参数大小）。其用来控制已经发送，但是尚未被 ACK的数据包的存活时间，超过这个时间则会强制关闭连接。