TCP拥塞控制

拥塞控制主要由慢启动拥塞避免拥塞发生时算法快速恢复四个算法组成。

慢启动

TCP连接刚建立,一点一点地提速,试探一下网络的承受能力,以免直接扰乱了网络通道的秩序,是呈指数增长的。一开始拥塞窗口cwnd大小是1,就是每收到一个ACK确认回答,就会把拥塞窗口cwnd的大小+1,这样在每个往返时延下,窗口cwnd大小都会变为原来的二倍,所以就会呈指数增长。

拥塞避免

因为慢启动的拥塞窗口cwnd呈指数增长的,一旦达到网络的最大承受能力时,有可能已经发出大量数据包了,造成网络拥塞了,所以为了避免网络拥塞,当拥塞窗口cwnd达到慢启动的阀值ssthresh的大小时,就会停止指数增长,进入线性增长状态,在每个往返时延下,窗口cwnd大小都+1。

拥塞发生时算法

一般认为,网络拥塞时就会发生网络丢包,所以判定拥塞发生就是以丢包为主。有两种判定方法,超时重传,在发送一个数据以后就开启一个计时器,在一定时间(RTO[Retransmission Timeout])内如果没有得到发送数据报的ACK报文,那么就重新发送数据,直到发送成功为止。另一个是收到三个重复确认ACK,就是比如中间某个数据包N丢了,那么后面发送的3个数据包如果被服务端接收到了,返回的确认回答ACK=N,代表没有收到数据包N,需要发送方重传,重复确认ACK超过3个,就认为发送了网络拥塞)。

一旦认定网络拥塞,就会将慢启动阀值ssthresh设置为发生拥塞时的窗口cwnd大小的一半。

快速恢复算法

发生网络拥塞后,慢启动阀值ssthresh设置为发生拥塞时的窗口cwnd大小的一半后,

如果是早期的算法TCP Tahoe,此时会将cwnd重置为1,重新开始慢启动的过程。

如果现在的TCP Reno算发,会将cwnd窗口设置为新的ssthresh值的大小,后续开始进入拥塞避免算法的流程,对cwnd窗口进入线性增长的状态。

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