本文整理了一些TCP/IP協(xié)議簇中需要必知必會(huì)的十大問(wèn)題印颤，既是面試高頻問(wèn)題，又是程序員必備基礎(chǔ)素養(yǎng)污尉。
?
一膀哲、TCP/IP模型
TCP/IP協(xié)議模型（Transmission Control Protocol/Internet Protocol），包含了一系列構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議被碗，是Internet的核心協(xié)議某宪。
基于TCP/IP的參考模型將協(xié)議分成四個(gè)層次，它們分別是鏈路層锐朴、網(wǎng)絡(luò)層兴喂、傳輸層和應(yīng)用層。下圖表示TCP/IP模型與OSI模型各層的對(duì)照關(guān)系焚志。
?
TCP/IP協(xié)議族按照層次由上到下衣迷，層層包裝。最上面的是應(yīng)用層酱酬，這里面有http壶谒，ftp,等等我們熟悉的協(xié)議。而第二層則是傳輸層膳沽，著名的TCP和UDP協(xié)議就在這個(gè)層次汗菜。第三層是網(wǎng)絡(luò)層，IP協(xié)議就在這里挑社，它負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)加上IP地址和其他的數(shù)據(jù)以確定傳輸?shù)哪繕?biāo)陨界。第四層是數(shù)據(jù)鏈路層，這個(gè)層次為待傳送的數(shù)據(jù)加入一個(gè)以太網(wǎng)協(xié)議頭痛阻，并進(jìn)行CRC編碼菌瘪，為最后的數(shù)據(jù)傳輸做準(zhǔn)備。
?
上圖清楚地表示了TCP/IP協(xié)議中每個(gè)層的作用阱当，而TCP/IP協(xié)議通信的過(guò)程其實(shí)就對(duì)應(yīng)著數(shù)據(jù)入棧與出棧的過(guò)程俏扩。入棧的過(guò)程，數(shù)據(jù)發(fā)送方每層不斷地封裝首部與尾部弊添，添加一些傳輸?shù)男畔⒍_保能傳輸?shù)侥康牡亍３鰲５倪^(guò)程表箭，數(shù)據(jù)接收方每層不斷地拆除首部與尾部，得到最終傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
?
上圖以HTTP協(xié)議為例免钻，具體說(shuō)明彼水。關(guān) 注公號(hào)Java技術(shù)棧，回 復(fù)：面試极舔，可以獲取 Java 系列面試題凤覆，帶全部答案。
二拆魏、數(shù)據(jù)鏈路層
物理層負(fù)責(zé)0盯桦、1比特流與物理設(shè)備電壓高低、光的閃滅之間的互換渤刃。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將0拥峦、1序列劃分為數(shù)據(jù)幀從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)脚R近的另一個(gè)節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)是通過(guò)MAC來(lái)唯一標(biāo)識(shí)的(MAC,物理地址，一個(gè)主機(jī)會(huì)有一個(gè)MAC地址)卖子。
?
封裝成幀: 把網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)報(bào)加頭和尾略号，封裝成幀,幀頭中包括源MAC地址和目的MAC地址。
透明傳輸:零比特填充洋闽、轉(zhuǎn)義字符玄柠。
可靠傳輸: 在出錯(cuò)率很低的鏈路上很少用，但是無(wú)線鏈路WLAN會(huì)保證可靠傳輸诫舅。
差錯(cuò)檢測(cè)(CRC):接收者檢測(cè)錯(cuò)誤,如果發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)羽利，丟棄該幀。
三刊懈、網(wǎng)絡(luò)層
1.IP協(xié)議
IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議的核心这弧，所有的TCP，UDP俏讹，IMCP当宴，IGMP的數(shù)據(jù)都以IP數(shù)據(jù)格式傳輸。要注意的是泽疆，IP不是可靠的協(xié)議户矢，這是說(shuō)，IP協(xié)議沒(méi)有提供一種數(shù)據(jù)未傳達(dá)以后的處理機(jī)制殉疼，這被認(rèn)為是上層協(xié)議：TCP或UDP要做的事情梯浪。
1.1 IP地址
在數(shù)據(jù)鏈路層中我們一般通過(guò)MAC地址來(lái)識(shí)別不同的節(jié)點(diǎn)，而在IP層我們也要有一個(gè)類似的地址標(biāo)識(shí)瓢娜，這就是IP地址挂洛。
32位IP地址分為網(wǎng)絡(luò)位和地址位，這樣做可以減少路由器中路由表記錄的數(shù)目眠砾，有了網(wǎng)絡(luò)地址虏劲，就可以限定擁有相同網(wǎng)絡(luò)地址的終端都在同一個(gè)范圍內(nèi)，那么路由表只需要維護(hù)一條這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址的方向，就可以找到相應(yīng)的這些終端了柒巫。
A類IP地址: 0.0.0.0~127.0.0.0 B類IP地址:128.0.0.1~191.255.0.0 C類IP地址:192.168.0.0~239.255.255.0
1.2 IP協(xié)議頭
?
這里只介紹:八位的TTL字段励堡。這個(gè)字段規(guī)定該數(shù)據(jù)包在穿過(guò)多少個(gè)路由之后才會(huì)被拋棄。某個(gè)IP數(shù)據(jù)包每穿過(guò)一個(gè)路由器堡掏，該數(shù)據(jù)包的TTL數(shù)值就會(huì)減少1应结，當(dāng)該數(shù)據(jù)包的TTL成為零，它就會(huì)被自動(dòng)拋棄泉唁。這個(gè)字段的最大值也就是255鹅龄，也就是說(shuō)一個(gè)協(xié)議包也就在路由器里面穿行255次就會(huì)被拋棄了，根據(jù)系統(tǒng)的不同亭畜，這個(gè)數(shù)字也不一樣扮休，一般是32或者是64。
2.ARP及RARP協(xié)議
ARP 是根據(jù)IP地址獲取MAC地址的一種協(xié)議贱案。
ARP（地址解析）協(xié)議是一種解析協(xié)議肛炮，本來(lái)主機(jī)是完全不知道這個(gè)IP對(duì)應(yīng)的是哪個(gè)主機(jī)的哪個(gè)接口，當(dāng)主機(jī)要發(fā)送一個(gè)IP包的時(shí)候宝踪，會(huì)首先查一下自己的ARP高速緩存（就是一個(gè)IP-MAC地址對(duì)應(yīng)表緩存）侨糟。
如果查詢的IP－MAC值對(duì)不存在，那么主機(jī)就向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)ARP協(xié)議廣播包瘩燥，這個(gè)廣播包里面就有待查詢的IP地址秕重，而直接收到這份廣播的包的所有主機(jī)都會(huì)查詢自己的IP地址，如果收到廣播包的某一個(gè)主機(jī)發(fā)現(xiàn)自己符合條件厉膀，那么就準(zhǔn)備好一個(gè)包含自己的MAC地址的ARP包傳送給發(fā)送ARP廣播的主機(jī)溶耘。
而廣播主機(jī)拿到ARP包后會(huì)更新自己的ARP緩存（就是存放IP-MAC對(duì)應(yīng)表的地方）。發(fā)送廣播的主機(jī)就會(huì)用新的ARP緩存數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)鏈路層的的數(shù)據(jù)包發(fā)送工作服鹅。
RARP協(xié)議的工作與此相反凳兵，不做贅述。
3. ICMP協(xié)議
IP協(xié)議并不是一個(gè)可靠的協(xié)議企软，它不保證數(shù)據(jù)被送達(dá)庐扫，那么，自然的仗哨，保證數(shù)據(jù)送達(dá)的工作應(yīng)該由其他的模塊來(lái)完成形庭。其中一個(gè)重要的模塊就是ICMP(網(wǎng)絡(luò)控制報(bào)文)協(xié)議。ICMP不是高層協(xié)議厌漂，而是IP層的協(xié)議萨醒。
當(dāng)傳送IP數(shù)據(jù)包發(fā)生錯(cuò)誤。比如主機(jī)不可達(dá)苇倡，路由不可達(dá)等等富纸，ICMP協(xié)議將會(huì)把錯(cuò)誤信息封包囤踩，然后傳送回給主機(jī)。給主機(jī)一個(gè)處理錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)晓褪，這 也就是為什么說(shuō)建立在IP層以上的協(xié)議是可能做到安全的原因高职。
四、ping
ping可以說(shuō)是ICMP的最著名的應(yīng)用辞州，是TCP/IP協(xié)議的一部分。利用“ping”命令可以檢查網(wǎng)絡(luò)是否連通寥粹，可以很好地幫助我們分析和判定網(wǎng)絡(luò)故障变过。
例如：當(dāng)我們某一個(gè)網(wǎng)站上不去的時(shí)候。通常會(huì)ping一下這個(gè)網(wǎng)站涝涤。ping會(huì)回顯出一些有用的信息媚狰。一般的信息如下:
?
ping這個(gè)單詞源自聲納定位，而這個(gè)程序的作用也確實(shí)如此阔拳，它利用ICMP協(xié)議包來(lái)偵測(cè)另一個(gè)主機(jī)是否可達(dá)崭孤。原理是用類型碼為0的ICMP發(fā)請(qǐng) 求，受到請(qǐng)求的主機(jī)則用類型碼為8的ICMP回應(yīng)糊肠。
ping程序來(lái)計(jì)算間隔時(shí)間辨宠，并計(jì)算有多少個(gè)包被送達(dá)。用戶就可以判斷網(wǎng)絡(luò)大致的情況货裹。我們可以看到嗤形， ping給出來(lái)了傳送的時(shí)間和TTL的數(shù)據(jù)。
五弧圆、Traceroute
Traceroute是用來(lái)偵測(cè)主機(jī)到目的主機(jī)之間所經(jīng)路由情況的重要工具赋兵，也是最便利的工具。
Traceroute的原理是非常非常的有意思搔预，它收到到目的主機(jī)的IP后霹期，首先給目的主機(jī)發(fā)送一個(gè)TTL=1的UDP數(shù)據(jù)包，而經(jīng)過(guò)的第一個(gè)路由器收到這個(gè)數(shù)據(jù)包以后拯田，就自動(dòng)把TTL減1历造，而TTL變?yōu)?以后，路由器就把這個(gè)包給拋棄了勿锅，并同時(shí)產(chǎn)生 一個(gè)主機(jī)不可達(dá)的ICMP數(shù)據(jù)報(bào)給主機(jī)帕膜。主機(jī)收到這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)以后再發(fā)一個(gè)TTL=2的UDP數(shù)據(jù)報(bào)給目的主機(jī)，然后刺激第二個(gè)路由器給主機(jī)發(fā)ICMP數(shù)據(jù) 報(bào)溢十。如此往復(fù)直到到達(dá)目的主機(jī)垮刹。這樣，traceroute就拿到了所有的路由器IP张弛。
?
六荒典、TCP/UDP
TCP/UDP都是是傳輸層協(xié)議酪劫，但是兩者具有不同的特性，同時(shí)也具有不同的應(yīng)用場(chǎng)景寺董，下面以圖表的形式對(duì)比分析覆糟。
?
面向報(bào)文
面向報(bào)文的傳輸方式是應(yīng)用層交給UDP多長(zhǎng)的報(bào)文，UDP就照樣發(fā)送遮咖，即一次發(fā)送一個(gè)報(bào)文滩字。因此，應(yīng)用程序必須選擇合適大小的報(bào)文御吞。若報(bào)文太長(zhǎng)麦箍，則IP層需要分片，降低效率陶珠。若太短挟裂，會(huì)是IP太小。
面向字節(jié)流
面向字節(jié)流的話揍诽，雖然應(yīng)用程序和TCP的交互是一次一個(gè)數(shù)據(jù)塊（大小不等）诀蓉，但TCP把應(yīng)用程序看成是一連串的無(wú)結(jié)構(gòu)的字節(jié)流。TCP有一個(gè)緩沖暑脆，當(dāng)應(yīng)用程序傳送的數(shù)據(jù)塊太長(zhǎng)渠啤，TCP就可以把它劃分短一些再傳送。
關(guān)于擁塞控制饵筑，流量控制埃篓，是TCP的重點(diǎn)，后面講解根资。
TCP和UDP協(xié)議的一些應(yīng)用
?
什么時(shí)候應(yīng)該使用TCP架专？
當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量有要求的時(shí)候，比如：整個(gè)數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確無(wú)誤的傳遞給對(duì)方玄帕，這往往用于一些要求可靠的應(yīng)用部脚，比如HTTP、HTTPS裤纹、FTP等傳輸文件的協(xié)議委刘，POP、SMTP等郵件傳輸?shù)膮f(xié)議鹰椒。
什么時(shí)候應(yīng)該使用UDP锡移？
當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量要求不高的時(shí)候，要求網(wǎng)絡(luò)通訊速度能盡量的快漆际，這時(shí)就可以使用UDP淆珊。
七、DNS
DNS（Domain Name System奸汇，域名系統(tǒng)）施符，因特網(wǎng)上作為域名和IP地址相互映射的一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)往声，能夠使用戶更方便的訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，而不用去記住能夠被機(jī)器直接讀取的IP數(shù)串戳吝。通過(guò)主機(jī)名浩销，最終得到該主機(jī)名對(duì)應(yīng)的IP地址的過(guò)程叫做域名解析（或主機(jī)名解析）。DNS協(xié)議運(yùn)行在UDP協(xié)議之上听哭，使用端口號(hào)53慢洋。
八、TCP連接的建立與終止
1.三次握手
TCP是面向連接的陆盘，無(wú)論哪一方向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)之前且警，都必須先在雙方之間建立一條連接。在TCP/IP協(xié)議中礁遣，TCP協(xié)議提供可靠的連接服務(wù)，連接是通過(guò)三次握手進(jìn)行初始化的肩刃。三次握手的目的是同步連接雙方的序列號(hào)和確認(rèn)號(hào)并交換 TCP窗口大小信息祟霍。
?
第一次握手： 建立連接∮客戶端發(fā)送連接請(qǐng)求報(bào)文段沸呐，將SYN位置為1，Sequence Number為x呢燥；然后崭添，客戶端進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)器的確認(rèn)叛氨；
第二次握手： 服務(wù)器收到SYN報(bào)文段呼渣。服務(wù)器收到客戶端的SYN報(bào)文段，需要對(duì)這個(gè)SYN報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)寞埠，設(shè)置Acknowledgment Number為x+1(Sequence Number+1)屁置；同時(shí)，自己自己還要發(fā)送SYN請(qǐng)求信息仁连，將SYN位置為1蓝角，Sequence Number為y；服務(wù)器端將上述所有信息放到一個(gè)報(bào)文段（即SYN+ACK報(bào)文段）中饭冬，一并發(fā)送給客戶端使鹅，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)；
第三次握手： 客戶端收到服務(wù)器的SYN+ACK報(bào)文段昌抠。然后將Acknowledgment Number設(shè)置為y+1患朱，向服務(wù)器發(fā)送ACK報(bào)文段，這個(gè)報(bào)文段發(fā)送完畢以后扰魂，客戶端和服務(wù)器端都進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)麦乞，完成TCP三次握手蕴茴。
為什么要三次握手？
為了防止已失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段突然又傳送到了服務(wù)端姐直，因而產(chǎn)生錯(cuò)誤倦淀。
2.四次揮手
第三次分手： 主機(jī)2向主機(jī)1發(fā)送FIN報(bào)文段歪玲，請(qǐng)求關(guān)閉連接，同時(shí)主機(jī)2進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài)掷匠；
為什么要四次分手逐抑？
為什么要等待2MSL潘明？
MSL：報(bào)文段最大生存時(shí)間，它是任何報(bào)文段被丟棄前在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的最長(zhǎng)時(shí)間秕噪。原因有二：
保證TCP協(xié)議的全雙工連接能夠可靠關(guān)閉
保證這次連接的重復(fù)數(shù)據(jù)段從網(wǎng)絡(luò)中消失
第一點(diǎn)：如果主機(jī)1直接CLOSED了钳降，那么由于IP協(xié)議的不可靠性或者是其它網(wǎng)絡(luò)原因，導(dǎo)致主機(jī)2沒(méi)有收到主機(jī)1最后回復(fù)的ACK巢价。那么主機(jī)2就會(huì)在超時(shí)之后繼續(xù)發(fā)送FIN牲阁，此時(shí)由于主機(jī)1已經(jīng)CLOSED了，就找不到與重發(fā)的FIN對(duì)應(yīng)的連接壤躲。所以城菊，主機(jī)1不是直接進(jìn)入CLOSED，而是要保持TIME_WAIT碉克，當(dāng)再次收到FIN的時(shí)候凌唬，能夠保證對(duì)方收到ACK，最后正確的關(guān)閉連接漏麦。
第二點(diǎn)：如果主機(jī)1直接CLOSED客税，然后又再向主機(jī)2發(fā)起一個(gè)新連接，我們不能保證這個(gè)新連接與剛關(guān)閉的連接的端口號(hào)是不同的撕贞。也就是說(shuō)有可能新連接和老連接的端口號(hào)是相同的更耻。一般來(lái)說(shuō)不會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題，但是還是有特殊情況出現(xiàn)：假設(shè)新連接和已經(jīng)關(guān)閉的老連接端口號(hào)是一樣的捏膨，如果前一次連接的某些數(shù)據(jù)仍然滯留在網(wǎng)絡(luò)中秧均，這些延遲數(shù)據(jù)在建立新連接之后才到達(dá)主機(jī)2，由于新連接和老連接的端口號(hào)是一樣的号涯，TCP協(xié)議就認(rèn)為那個(gè)延遲的數(shù)據(jù)是屬于新連接的目胡，這樣就和真正的新連接的數(shù)據(jù)包發(fā)生混淆了。所以TCP連接還要在TIME_WAIT狀態(tài)等待2倍MSL链快，這樣可以保證本次連接的所有數(shù)據(jù)都從網(wǎng)絡(luò)中消失誉己。
九、TCP流量控制
如果發(fā)送方把數(shù)據(jù)發(fā)送得過(guò)快域蜗，接收方可能會(huì)來(lái)不及接收巨双，這就會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失。所謂流量控制就是讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快霉祸，要讓接收方來(lái)得及接收炉峰。
利用滑動(dòng)窗口機(jī)制可以很方便地在TCP連接上實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)送方的流量控制。
設(shè)A向B發(fā)送數(shù)據(jù)脉执。在連接建立時(shí)疼阔，B告訴了A：“我的接收窗口是 rwnd = 400 ”(這里的 rwnd 表示 receiver window) 。因此，發(fā)送方的發(fā)送窗口不能超過(guò)接收方給出的接收窗口的數(shù)值婆廊。請(qǐng)注意迅细，TCP的窗口單位是字節(jié)，不是報(bào)文段淘邻。假設(shè)每一個(gè)報(bào)文段為100字節(jié)長(zhǎng)茵典，而數(shù)據(jù)報(bào)文段序號(hào)的初始值設(shè)為1。大寫(xiě)ACK表示首部中的確認(rèn)位ACK宾舅，小寫(xiě)ack表示確認(rèn)字段的值ack统阿。
?
從圖中可以看出，B進(jìn)行了三次流量控制筹我。第一次把窗口減少到 rwnd = 300 扶平，第二次又減到了 rwnd = 100 ，最后減到 rwnd = 0 蔬蕊，即不允許發(fā)送方再發(fā)送數(shù)據(jù)了结澄。這種使發(fā)送方暫停發(fā)送的狀態(tài)將持續(xù)到主機(jī)B重新發(fā)出一個(gè)新的窗口值為止。B向A發(fā)送的三個(gè)報(bào)文段都設(shè)置了 ACK = 1 岸夯，只有在ACK=1時(shí)確認(rèn)號(hào)字段才有意義麻献。
TCP為每一個(gè)連接設(shè)有一個(gè)持續(xù)計(jì)時(shí)器(persistence timer)。只要TCP連接的一方收到對(duì)方的零窗口通知猜扮，就啟動(dòng)持續(xù)計(jì)時(shí)器勉吻。若持續(xù)計(jì)時(shí)器設(shè)置的時(shí)間到期，就發(fā)送一個(gè)零窗口控測(cè)報(bào)文段（攜1字節(jié)的數(shù)據(jù)）旅赢，那么收到這個(gè)報(bào)文段的一方就重新設(shè)置持續(xù)計(jì)時(shí)器齿桃。
十、TCP擁塞控制
1.慢開(kāi)始和擁塞避免
發(fā)送方維持一個(gè)擁塞窗口 cwnd ( congestion window )的狀態(tài)變量鲜漩。擁塞窗口的大小取決于網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度，并且動(dòng)態(tài)地在變化集惋。發(fā)送方讓自己的發(fā)送窗口等于擁塞窗口孕似。
發(fā)送方控制擁塞窗口的原則是：只要網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有出現(xiàn)擁塞，擁塞窗口就再增大一些刮刑，以便把更多的分組發(fā)送出去喉祭。但只要網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞，擁塞窗口就減小一些雷绢，以減少注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)泛烙。
慢開(kāi)始算法：
當(dāng)主機(jī)開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如果立即所大量數(shù)據(jù)字節(jié)注入到網(wǎng)絡(luò)翘紊，那么就有可能引起網(wǎng)絡(luò)擁塞，因?yàn)楝F(xiàn)在并不清楚網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷情況。因此右钾，較好的方法是 先探測(cè)一下，即由小到大逐漸增大發(fā)送窗口宇立，也就是說(shuō)，由小到大逐漸增大擁塞窗口數(shù)值自赔。
通常在剛剛開(kāi)始發(fā)送報(bào)文段時(shí)妈嘹，先把擁塞窗口 cwnd 設(shè)置為一個(gè)最大報(bào)文段MSS的數(shù)值。而在每收到一個(gè)對(duì)新的報(bào)文段的確認(rèn)后绍妨，把擁塞窗口增加至多一個(gè)MSS的數(shù)值润脸。用這樣的方法逐步增大發(fā)送方的擁塞窗口 cwnd ，可以使分組注入到網(wǎng)絡(luò)的速率更加合理他去。
?
每經(jīng)過(guò)一個(gè)傳輸輪次毙驯，擁塞窗口 cwnd 就加倍。一個(gè)傳輸輪次所經(jīng)歷的時(shí)間其實(shí)就是往返時(shí)間RTT孤页。不過(guò)“傳輸輪次”更加強(qiáng)調(diào)：把擁塞窗口cwnd所允許發(fā)送的報(bào)文段都連續(xù)發(fā)送出去尔苦，并收到了對(duì)已發(fā)送的最后一個(gè)字節(jié)的確認(rèn)。
另行施，慢開(kāi)始的“慢”并不是指cwnd的增長(zhǎng)速率慢允坚，而是指在TCP開(kāi)始發(fā)送報(bào)文段時(shí)先設(shè)置cwnd=1，使得發(fā)送方在開(kāi)始時(shí)只發(fā)送一個(gè)報(bào)文段（目的是試探一下網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況）蛾号，然后再逐漸增大cwnd稠项。
為了防止擁塞窗口cwnd增長(zhǎng)過(guò)大引起網(wǎng)絡(luò)擁塞，還需要設(shè)置一個(gè)慢開(kāi)始門(mén)限ssthresh狀態(tài)變量鲜结。慢開(kāi)始門(mén)限ssthresh的用法如下：
當(dāng) cwnd < ssthresh 時(shí)展运，使用上述的慢開(kāi)始算法。
當(dāng) cwnd > ssthresh 時(shí)精刷，停止使用慢開(kāi)始算法而改用擁塞避免算法拗胜。
當(dāng) cwnd = ssthresh 時(shí)，既可使用慢開(kāi)始算法怒允，也可使用擁塞控制避免算法埂软。
擁塞避免
讓擁塞窗口cwnd緩慢地增大，即每經(jīng)過(guò)一個(gè)往返時(shí)間RTT就把發(fā)送方的擁塞窗口cwnd加1纫事，而不是加倍勘畔。這樣擁塞窗口cwnd按線性規(guī)律緩慢增長(zhǎng)，比慢開(kāi)始算法的擁塞窗口增長(zhǎng)速率緩慢得多丽惶。
?
無(wú)論在慢開(kāi)始階段還是在擁塞避免階段炫七，只要發(fā)送方判斷網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞（其根據(jù)就是沒(méi)有收到確認(rèn)），就要把慢開(kāi)始門(mén)限ssthresh設(shè)置為出現(xiàn)擁塞時(shí)的發(fā)送 方窗口值的一半（但不能小于2）钾唬。然后把擁塞窗口cwnd重新設(shè)置為1万哪，執(zhí)行慢開(kāi)始算法侠驯。
這樣做的目的就是要迅速減少主機(jī)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)，使得發(fā)生 擁塞的路由器有足夠時(shí)間把隊(duì)列中積壓的分組處理完畢壤圃。
如下圖陵霉，用具體數(shù)值說(shuō)明了上述擁塞控制的過(guò)程。現(xiàn)在發(fā)送窗口的大小和擁塞窗口一樣大伍绳。
?
2.快重傳和快恢復(fù)
快重傳
快重傳算法首先要求接收方每收到一個(gè)失序的報(bào)文段后就立即發(fā)出重復(fù)確認(rèn)（為的是使發(fā)送方及早知道有報(bào)文段沒(méi)有到達(dá)對(duì)方）而不要等到自己發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才進(jìn)行捎帶確認(rèn)踊挠。
?
接收方收到了M1和M2后都分別發(fā)出了確認(rèn)。現(xiàn)在假定接收方?jīng)]有收到M3但接著收到了M4冲杀。
顯然效床，接收方不能確認(rèn)M4，因?yàn)镸4是收到的失序報(bào)文段权谁。根據(jù) 可靠傳輸原理剩檀，接收方可以什么都不做，也可以在適當(dāng)時(shí)機(jī)發(fā)送一次對(duì)M2的確認(rèn)旺芽。
但按照快重傳算法的規(guī)定沪猴，接收方應(yīng)及時(shí)發(fā)送對(duì)M2的重復(fù)確認(rèn)，這樣做可以讓 發(fā)送方及早知道報(bào)文段M3沒(méi)有到達(dá)接收方采章。發(fā)送方接著發(fā)送了M5和M6运嗜。接收方收到這兩個(gè)報(bào)文后，也還要再次發(fā)出對(duì)M2的重復(fù)確認(rèn)悯舟。這樣担租，發(fā)送方共收到了 接收方的四個(gè)對(duì)M2的確認(rèn)，其中后三個(gè)都是重復(fù)確認(rèn)抵怎。
快重傳算法還規(guī)定奋救，發(fā)送方只要一連收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)就應(yīng)當(dāng)立即重傳對(duì)方尚未收到的報(bào)文段M3，而不必 繼續(xù)等待M3設(shè)置的重傳計(jì)時(shí)器到期反惕。
由于發(fā)送方盡早重傳未被確認(rèn)的報(bào)文段尝艘，因此采用快重傳后可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)吞吐量提高約20%。
快恢復(fù)
與快重傳配合使用的還有快恢復(fù)算法姿染，其過(guò)程有以下兩個(gè)要點(diǎn)：
當(dāng)發(fā)送方連續(xù)收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)背亥，就執(zhí)行“乘法減小”算法，把慢開(kāi)始門(mén)限ssthresh減半盔粹。
-
與慢開(kāi)始不同之處是現(xiàn)在不執(zhí)行慢開(kāi)始算法（即擁塞窗口cwnd現(xiàn)在不設(shè)置為1）隘梨，而是把cwnd值設(shè)置為 慢開(kāi)始門(mén)限ssthresh減半后的數(shù)值程癌，然后開(kāi)始執(zhí)行擁塞避免算法（“加法增大”）舷嗡，使擁塞窗口緩慢地線性增大。
1200360.jpg
