TCP连接理论：序列号的最小速率

Question

（在这里问这个问题是因为cs stack exhange 的计算机网络标签只有 50 个关注者，并且没有 TCP 的标签）

在一次特定的国家级考试中，针对我国的研究生招生，提出了以下问题：

"打开TCP连接时，要导出初始序号 使用即使在主机关闭时也能保持运行的时间 (ToD) 时钟。 ToD 时钟计数器的低 32 位用于初始 序号。时钟计数器每毫秒递增一次。这 最大数据包生命周期为 64 秒。

"下面给出的选择最接近最低允许率 用于连接数据包的序列号在哪个序列号可以增加？

 (A) 0.015/s (B) 0.064/s (C) 0.135/s (D) 0.327/s"

答案显然是 (B) 0.064/s

• 通常，TCP 最大连接速度由数据包生命周期决定。如果您使用 32 位作为序列号，那么数字将在 2^32 计数后重复，因为环绕。
• 如果您发送编号为 X 的数据包，则在发送 2^32 个字节后，编号 X 将被重新分配给其他数据包。当编号为 X 的第二个数据包进入连接时，第一个数据包不应该在网络中（以避免重复）。因此，序列号不应在数据包生命周期之前重复。

那支配最大率。

但是，正如问题中所要求的，我们需要找到最小率。

(顺便说一句，即使序列号每 64 秒更改一次 (1 seq no. in 64 seconds) ，那么 1 秒内序列值的数量 = 1/64 = 0.015...这是选项 A，但这显然也不是正确的答案。）

我的问题：

1. 一般而言，或在这个特定问题中，什么因素决定了最低费率？
2. 为什么是 0.064/s，如果序列号变化比这慢会发生什么？如何解决这个问题以达到 0.064/s？

我知道这更像是一个理论问题，但它确实困扰了我很长时间.. 非常感谢任何帮助。 （包括证明这个问题和/或答案是错误的。这个问题值得深思的唯一原因是它是在一项重要且高度重视的全国性考试中提出的。）

Answer 1

这是我遇到的 CN 最棘手的问题之一。 在我看来： 首先，我们应该了解问题是询问RISN（随机初始序列号）递增的速率还是每个字节的序列号（注意：TCP是字节流协议）。我认为他们在询问每个字节的序列号的增量率。

我们知道，要对同一个连接再次使用相同的序列 no： 环绕时间>生命时间。或 max_number_of_seq_no/bandwidth > LifeTime

从上面的公式我们可以说带宽是消耗序列号的最大速率。类似地我们可以说： number_of_seq_no_available/available_bandwidth > LifeTime。

当我们被间接询问此 available_bandwidth 时，即他们只是询问 min possible available_bandwidth：

available_bandwidth

available_bandwidth 与 number_of_seq_no_available 成正比。

所以 number_of_seq_no_available 的最小可能值为 1，最大值为 2^32

如果他们询问最大允许速率，那么这意味着所有序列号都应该在 64 秒内消耗完，这样我们就可以获得最大速率，即带宽。所以 ans 将是 2^32/64（即 64Mbps）但是，

他们询问了最小允许速率，这意味着在 64 秒内仅消耗 1 个序列号。所以 ans 将是 0.015/秒。这是我想到的问题。

快乐学习:)