[发明专利]基于段（Segment）的TCP SACK机制

权利要求书

1.TCP的发送端与接收端都要各自维护一张二维表：

（1）发送端每发送一个新数据段（不包括重发数据段），都要在该表中追加一个记录，记录该段首字节的32-bit序列号；每收到一个ACK/SACK，则要从该表中删除由ACK/SACK的TCP基本头中cumulativeACK字段确认已被接收端正确收到的段的记录；

（2）接收端根据接收缓存区中暂存乱序段的序列号大小，将其顺序记录在所维护的表中，每一个乱序段对应一个记录，记录该乱序段首字节的32-bit序列号；对于缺失的序列号（尚未收到相应的数据段），只要序列号连续，无论多少，都用一个序列号为0的记录代替，穿插在相应位置；因此，在接收端维护的表中，单个的序列号为0的记录夹杂在数目不受限制的单个或连续的序列号非0记录中间。

2.接收端每收到一个数据段，都在接收缓存区中有如下六种情况之一发生：

(1)该段恰好填补了第一个序列号空隙，使第一个乱序块消失，并使由此触发的ACK/SACK基本头cumulativeACK字段的值前移（提高）；

(2)该段使由此触发的ACK/SACK基本头cumulativeACK字段的值前移（提高），但并没有导致任何其他情况的改变（没有使任何一个原有乱序块消失，也没有改变任何一个原有乱序块的大小，也可能原本就没有任何乱序块）；

(3)该段恰好紧挨着某一个乱序块的头部或尾部排列，但只是增大了该乱序块的长度同时缩小了相邻空隙的大小，但并没有使该空隙完全消失，也没有生成新的乱序块；

(4)该段恰好完全填补了两个相邻乱序块间的空隙，使两个乱序块合并成一个更大的乱序块；

(5)该段拥有迄今收到的最高的32-bit序列号，并生成了一个新的单段乱序块，排在乱序块的最尾端；

(6)该段插入到相邻两个乱序块之间的空隙间，但并没能完全填补该空隙，而是生成了一个新的单段乱序块；

针对以上六种情况，接收端分别做如下相应处理：

（1）对于第一种情况，TCP接收端直接从表中删除从第一个记录到段首字节32-bit序列号小于更新后的ACK/SACK基本头cumulativeACK字段值的所有数据段记录；

（2）对于第二种情况，TCP接收端的处理与第一种情况相同；

（3）对于第三种情况，TCP接收端在表中“合适位置”插入一个新的乱序段记录，并记录其首字节序列号；这里说的“合适位置”分两种情况，（一）当新收到的数据段恰好紧挨着某一个乱序块的头部排列时，其前恰好有一个0序列号记录；（二）当新收到的数据段恰好紧挨着某一个乱序块的尾部排列时，其后恰好有一个0序列号记录（0序列号记录表示该处有一个或多个数据段还没有收到，从而使其前后的数据段在序列号上无法连续）；

（4）对于第四种情况，表中相应位置应恰好有一个序列号为0的记录，此时TCP接收端只需将该记录值由0改为该段首字节序列号即可；

（5）对于第五种情况，如果表的最后一个记录不为0，需要在最后一个记录之后先追加一个序列号为0的记录（以表示此间有一个至少由一个段构成的空隙），再追加一个序列号非0的记录，值为新收到数据段首字节的32-bit序列号；如果表的最后一个记录序列号为0，则直接追加一个序列号非0的记录即可；赋值方法同前；

（6）对于第六种情况，需要先在表的合适位置找到对应的0序列号记录，在其后插入一个新纪录；新纪录的序列号值为新收到数据段首字节的32-bit序列号；然后，再插入一个序列号为0的记录（以表示在原较大空隙间生成了一个新的单段乱序块，但并没能完全填补该空隙）。

3.基于段的SACK格式如说明书附图中图2所示：其中，EMU（explicitmeasurementunit）是新定义的字段，为一字节长度，作为标示空隙长度的测量单位；如果接收端收到的数据段中有小于256字节（因为一字节最大只能表示255）的段，则以实际收到的段中最小段的长度（单位：字节）作为EMU字段的值；否则，EMU字段的值设为0，表示默认值（如256）；后面则用单字节长度的offset（偏移量）交替表示空隙和乱序块的长度。