TCP 数据包头的序列号是否环绕？

Question

我想知道，由于 TCP 标头字段中的序列号是在握手期间随机选择的，并且随着数据包的交换而逐渐增加，那么在 2^32 - initial_seq_no 传输之后会发生什么？序列号是否环绕并变为 0 或是否重用了初始值（或者是从前一个停止的位置初始化的新连接）？

Answer 1

它环绕到 0。根据RFC 793：

必须记住，实际的序列号空间是有限的，尽管非常大。这个空间的范围是从 0 到 2**32 - 1。由于空间是有限的，所有处理序列号的算术都必须以 2**32 为模进行。这个无符号算术保留了序列号的关系，因为它们再次从 2**32 - 1 到 0 循环。计算机模运算有一些微妙之处，因此在对这些值的比较进行编程时应格外小心。符号“=<”表示“小于或等于”（模 2**32）。

Answer 2

序列号是否环绕并变为0？

是的。所有详细信息都可以在 TCP 规范RFC 793 - 传输控制协议中找到。

序列号

必须记住，实际的序列号空间是有限的，尽管非常大。这个空间的范围是从 0 到 2 ³² - 1。

由于空间是有限的，所有处理序列号的算术都必须以 2 ³²为模进行。这个无符号算术保留了序列号的关系，因为它们再次从 2 ³² - 1 到 0循环。

计算机模运算有一些微妙之处，因此在对这些值的比较进行编程时应格外小心。符号“=<”表示“小于或等于”（模 2 ³²）。

源RFC 793 - 传输控制协议

Answer 3

是的，它确实环绕。您可以在 Wikipedia或RFC1323上阅读它，其中显示了如何防止包装序列号。

让我引用：

TCP 时间戳用于称为防止包装序列号或 PAWS 的算法（有关详细信息，请参阅 RFC 1323）。当接收窗口跨越序列号环绕边界时使用 PAWS。在数据包可能被重新传输的情况下，它回答了以下问题：“这个序列号是前 4 GB 还是第二个？” 时间戳用于打破平局。

和：

PAWS 使用与前面描述的 RTTM 机制相同的 TCP 时间戳选项，并假设每个接收到的 TCP 段（包括数据和 ACK 段）都包含一个时间戳 SEG.TSval，其值在时间上是单调非递减的。基本思想是，如果收到的段的时间戳 SEG.TSval 小于最近在此连接上收到的某个时间戳，则可以将其作为旧副本丢弃。

在 PAWS 和 RTTM 机制中，“时间戳”都是模块化 32 位空间中的 32 位无符号整数。因此，“小于”的定义方式与 TCP 序列号相同，并且应用相同的实现技术。如果 s 和 t 是时间戳值，则 s < t 如果 0 < (t - s) < 2**31，以无符号 32 位算术计算。