摘要

  • TCP 序列号范围是 0 到 2^32−1，所有相关运算都按模 2^32 进行。
  • 从最大值转到零时，模比较仍能保留连接状态中的局部先后关系。
  • 确认、重传和接收窗口判断都依赖这种比较方式。

有限的序列空间

RFC 793 和 RFC 9293 都说明，TCP 的序列空间是有限的，取值从零到 2^32−1。达到最大值后，下一位置就是零。协议并不是让字段无限增长，而是规定所有序列号运算都在模 2^32 的空间中完成。

若把这些值当作普通无符号整数，零似乎比最大值小，也就像是更早的值。但在连接的推进过程中，它可能正是后一个位置。因此，仅看数字大小，无法在回绕附近判断时间先后。

用环来表达顺序

模运算把序列空间变成一个环。发送和接收边界、确认号以及有限窗口共同划出当前需要解释的局部范围。脱离连接状态的两个任意 32 位值，并不存在普遍适用的时间顺序。

TCP 需要据此判断确认是否覆盖已发送数据、哪些位置仍可能需要重传，以及某个报文是否落在接收窗口内。规范定义了模意义下的关系，因为普通比较可能在零点附近把新旧关系颠倒。

回到零不是重置

序列号回到零不会重新建立连接，也不会清除传输控制状态。它只是同一个环上的下一个坐标，其他状态继续依照模比较推进。

这条规则的边界

正确的模运算不能单独解决旧报文、连接寿命或窗口范围带来的所有歧义。它解决的是更具体的问题：在不增加线上字段宽度的情况下，维持局部的前后关系。

Sources