遊戲 Lag 白皮書 › TCP 重傳的根本原因
無線區段的封包遺失 Wi-Fi / cellular link loss
原因 ID rt-wireless · 主要負責 外部（外部） · 協同 基礎設施團隊（伺服器基礎設施）, 遊戲開發團隊（伺服器開發）, 遊戲開發團隊（用戶端開發）
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Wi-Fi 與行動網路在無線區段會先重傳幾次，仍然失敗就丟棄封包。被丟棄的封包，TCP 要過好一段時間才會重送。
為什麼 訊號弱或干擾嚴重，無線區段的傳輸接連失敗 → 於是 超過無線設備的重試上限（通常是數次～十幾次）就丟棄封包 → 畫面上 定格的時間等於 TCP 等待重傳的時間，後面的封包在接收緩衝區等候，之後快轉
- 症狀
- 定格, 快轉, 瞬移
- 因素
- 遺失, 抖動
- 誰會遇到
- 只有我, 同一個家
- 何時
- 偶爾隨機發生, 移動中／切換地圖時
- 負責單位
- 主要負責 外部（外部） · 協同 基礎設施團隊（伺服器基礎設施）, 遊戲開發團隊（伺服器開發）, 遊戲開發團隊（用戶端開發）
- 遊戲開發團隊要做的事
- 伺服器：開啟 TCP_NODELAY（Nagle 開著時，RACK 沒有後續封包可用來判斷遺失）；重傳卡住期間，待送的狀態更新只保留最新的一筆（用 TCP_NOTSENT_LOWAT 限制累積在 kernel 的量）。用戶端：開啟 TCP_NODELAY（玩家輸入方向的遺失由用戶端 OS 負責復原）；遺失集中出現或 ping 急遽升高時，在畫面上顯示網路狀態。
- 基礎設施團隊要做的事
- 用 RACK-TLP 加快遺失復原（伺服器無法阻止無線遺失，能做的只有加快復原）、確認新版 Linux 的預設值 net.ipv4.tcp_recovery=1（RACK）、net.ipv4.tcp_early_retrans=3（TLP）沒有被改掉。
- 外部要做的事
- 建議玩家改用有線連線、使用 5GHz 或 6GHz 頻段、調整分享器位置或更換頻道。
- 數值參考
- 無線遺失率 1% 時，每 100 個遊戲封包就有 1 個消失。每秒收 10 個封包的話，大約每 10 秒就會頓一下。沒有 RACK-TLP 時，每次遺失都要停住一個 RTO（ping + 200ms 以上）的時間。
- 圖表上
- 只有部分偏高 · 各連線的重傳率、各連線的 RTT（ping）
- 查看位置
- 在玩家電腦上分別對分享器（閘道）位址與遊戲伺服器各 ping 數百次，比較遺失與延遲的變動幅度，再改用有線或行動數據重新測量。伺服器端用 ss -ti 查看該玩家連線的 retrans 與 rtt（平均值／偏差）
- 符合的跡象
- ping 分享器時就已出現遺失或忽高忽低的延遲，改用有線後就消失。從伺服器看，只有該玩家連線的 retrans 與 RTT 偏差偏大
- 不符合的跡象
- 到分享器為止都正常、過了分享器才開始遺失時，問題在電信業者或路徑端（「瓶頸佇列溢位」、「路由變更、ECMP 不良路徑」）。同一電信業者的多位玩家同時變差時，先查電信業者區段
- 確認方式
- 在玩家端環境確認
- 深入了解
- 無線設備的重試會造成抖動（每次重試數 ms），只有超過重試上限的封包才會變成遺失。因此無線品質越差，症狀就會依「抖動 → 偶爾定格 → 頻繁定格」的順序加重。在分享器（AP）之間切換的瞬間（漫遊），有時會連續遺失數十 ms～數秒。行動網路在基地台區段會大量重傳，所以比起遺失，更常以數百 ms 的延遲飆升出現。
- 實際案例
- Square Enix 2021: FINAL FANTASY XIV 資料片上市的壅塞與登入排隊錯誤
出處
- net/wireless/core.c Linux kernel
Linux 無線協定堆疊的預設重試上限：短訊框 7 次、長訊框 4 次（dot11ShortRetryLimit、dot11LongRetryLimit） - RFC 3481: TCP over Second (2.5G) and Third (3G) Generation Wireless Networks IETF
行動網路靠鏈路層重傳讓 IP 遺失很少，但這種復原會以抖動與延遲飆升的形式出現 - Wi-Fi roaming support in Apple devices Apple
切換 AP 時，在新 AP 的認證完成前無法傳送資料，802.1X 環境下可能要花幾秒 - RFC 8985: The RACK-TLP Loss Detection Algorithm for TCP IETF
RACK（以時間判斷遺失）與 TLP（重傳最後一個封包）的定義 - IP Sysctl Linux kernel
tcp_recovery 預設 0x1（RACK）、tcp_early_retrans 預設 3（TLP 開啟）；以 TCP_NOTSENT_LOWAT、tcp_notsent_lowat 限制尚未送出的資料量 - tcp(7) — Linux manual page Linux man-pages
TCP_NODELAY 會關閉 Nagle 演算法，讓小資料也立刻送出 - include/net/tcp.h Linux kernel
RTO 最小值 TCP_RTO_MIN = 200ms - misc/ss.c iproute2
ss -ti 會顯示 retrans:目前重傳中的數量/累計重傳次數，以及 rtt:RTT/RTT 偏差（rttvar）
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