1 TCP SACK重传简介

基于TCP的通信是可靠通信，这种可靠通信是通过重传机制实现的。即如果接收端没有收到发送端发送的数据，则发送端会重新发送。

在《基于Wirshark的TCP三次握手介绍》中提到，接收端会通过向发送端发送ACK数据包来向发送端确认已收到的数据包。当发送端同时向接收端发送多个数据包，例如发送了数据包1-5，而接收端接收到了数据包1、数据包3、数据包4和数据包5，没有接收到数据包2，此时接收端会向发送端发送ACK数据包来提示客户端从数据包2开始发送。

而客户端是怎么知道是只发送数据包2还是发送数据包2-5的呢？这就需要引入SACK，它是TCP重传机制的一种，是（Selective Acknowlegement）即选择确认的简称。SACK将额外信息保存在TCP包头部的选项段中，该信息表示接收端已经收到了哪些数据包，发送端可以根据该信息选择性地向接收端发送数据包。

2 SACK数据包

SACK数据包包括两种类型，一种是“Sack-Permitted Option”即Sack许可选项；另一种是“Sack Option”即Sack选项。

2.1 Sack-Permitted Option

2.1.1?Sack-Permitted Option格式

Sack许可选项的作用是通知对方在建立的TCP连接中使用Sack重传机制。Sack许可选项必须包含SYN包中，不能在其他类型的包中。

Sack许可选项的长度是2字节，包含两部分内容，如图1所示。

?图1 Sack许可选项

其中，第一个字节表示Sack的类型；第二个字节表示Sack数据的长度。

2.1.2 Wireshark捕获的Sack-Permitted Option

在Wireshark的显示过滤语句中输入“tcp.option_kind == 4”，可以过滤显示Sack-Permitted Option数据包，如图2所示。

?图2 ?Sack许可选项数据

如图2所示，第一部分表示Sack选项的类型，值是0x04，表示其类型是Sack许可选项，而Wireshark的显示过滤语句中的option_kind的含义是选项类型，4表示其类型是Sack许可选项；第二部分表示Sack数据的长度，值是0x02，数据包的长度是2字节。

2.2 Sack Option

Sack Option在接收端发送给发送端的TCP数据包头部中，表示已经收到的数据包。

2.2.1 Sack Option结构

Sack Option结构如图3所示。

图3 Sack Option结构

如图3所示，Sack Option结构的前两个字节分别表示类型和长度，与“2.1 Sack-Permitted Option格式”中提到的相同，需要注意的是Sack Option的类型值是0x05。

接下来的8个字节分成两部分，分别是“Left Edge of 1st Block”和“Right Edge of 1st?Block”，每个部分4个字节，表示已经接收的数据序号的下限和上限，需要注意的是“Right Edge of 1st Block”实际上表示的是接收到的数据上限序号加1。也就是说，接收端已经接收到了[Left Edge of 1st Block,Right Edge of 1st Block)之间的数据包。当接收端收到该SOCK信息之后，会发送[Left Edge of 1st Block,Right Edge of 1st Block)区间之外的数据包，接收端收到数据之后，会发送修改后的“Left Edge of 1st Block”和“Right Edge of 1st Block”的ACK包。由于每个区间信息的大小是8字节，而TCP头部的选项段最大字节数是40字节，因为2+8*4=34，所以每个TCP头部的选项段最多包含4个SACK区间。