Кратко

  • Номера последовательности TCP идут от 0 до 2^32−1, а все операции выполняются по модулю 2^32.
  • Модульное сравнение сохраняет локальный порядок при переходе от максимума к нулю.
  • На нём основаны проверки подтверждений, повторной передачи и окна приёма.

Конечный диапазон

RFC 793 и RFC 9293 описывают конечное пространство последовательности TCP: от нуля до 2^32−1. После максимальной позиции следует нулевая. Поэтому поле не расширяется бесконечно; вместо этого арифметика над ним выполняется по модулю 2^32.

При обычном сравнении беззнаковых целых ноль выглядит меньшим и, следовательно, более ранним. В контексте соединения он может быть следующей позицией. Одна лишь напечатанная величина не определяет временной порядок около границы.

Кольцо как рамка сравнения

Модульная арифметика превращает линию в кольцо. Границы отправки и приёма, номера подтверждений и ограниченные окна задают локальную область, которую нужно интерпретировать. Два произвольных 32-битных значения без состояния соединения не имеют универсального временного порядка.

TCP использует эту логику, чтобы определить, покрывает ли подтверждение отправленные данные, остались ли позиции для повторной передачи и попадает ли сегмент в окно приёма. Спецификации задают модульные отношения, поскольку обычное сравнение у нуля способно поменять местами новое и старое.

Ноль не означает сброс

Возврат к нулю не перезапускает соединение и не стирает его состояние. Это следующая координата того же кольца; управляющие переменные продолжают двигаться по модульным правилам.

Границы утверждения

Правильная арифметика не устраняет все неоднозначности, связанные с возрастом сегментов, длительностью соединения или границами окна. Её задача уже: сохранить локальный порядок при фиксированном размере поля.

Sources