本文主要說明TCP擁塞控制的四種主要算法。

組成TCP擁塞控制的四種算法包括：慢開始鳖宾，擁塞避免逆航，快重傳，快恢復拇惋， 發(fā)送方維持一個擁塞窗口（cwnd）抹剩，發(fā)送方控制擁塞窗口的原則是：只要網(wǎng)絡(luò)沒有出現(xiàn)擁塞，擁塞窗口就增大一些胡嘿，以便把更多的分組發(fā)送出去钳踊。但只要出現(xiàn)擁塞勿侯，擁塞窗口就要減小一些缴罗，以減少注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)瞒爬。

I、慢開始

當主機開始發(fā)送數(shù)據(jù)時侧但，如果立即把大量的數(shù)據(jù)字節(jié)注入到網(wǎng)絡(luò)中禀横，那么就有可能直接引入擁塞，因為現(xiàn)在不清楚網(wǎng)絡(luò)中的負載情況酿箭，所以要由小到大增大發(fā)送窗口趾娃。

慢開始實例：發(fā)送方先設(shè)置cwnd=1，發(fā)送第一個報文段M1妇蛀，接收方確認收到M1笤成，發(fā)送方收到確認后，將cwnd設(shè)為2纵诞，于是發(fā)送M2和M3培遵，接收方收到后發(fā)送對M2和M3的確認；這時發(fā)送方將cwnd設(shè)為4茁裙。

為了防止cwnd增大引起網(wǎng)絡(luò)擁塞节仿，還需要設(shè)置一個慢開始門限。當超過這個門限時執(zhí)行擁塞避免算法矾瘾。

慢開始總結(jié)： 每經(jīng)過一個有效的傳輸輪次，擁塞窗口cwnd就加倍蛉迹，直到超過慢開始門限（ssthresh）放妈。這部分稱之為指數(shù)規(guī)律增長。

II珍策、擁塞避免

當cwnd超過慢開始門限時宅倒，執(zhí)行擁塞避免算法，其思路是讓擁塞窗口緩慢的增大蹭劈。每經(jīng)過一個有效的往返時間就增大1线召。

此外灶搜，無論是在慢開始階段還是在擁塞避免階段工窍，只要發(fā)送方判斷網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞（其根據(jù)是沒有按時收到確認ACK），就要把慢開始門限設(shè)置為出現(xiàn)擁塞時發(fā)送窗口的一半鹏溯，然后將擁塞窗口重新設(shè)置為1，執(zhí)行慢開始算法淹仑。

III丙挽、快重傳

要求接收方?jīng)]收到一個失序的報文段后就立即發(fā)出重復確認，目的是讓發(fā)送方及早知道有報文段沒有到達對方匀借。

快重傳實例： 如下圖颜阐，接收方收到M1和M2后都分別發(fā)出了確認信號。假定接收方?jīng)]有收到M3而收到了M4吓肋。顯然凳怨，根據(jù)累計確認機制， 接收方不能確認M4。 根據(jù)可靠傳輸原理肤舞，接收方可以什么都不做紫新，也可以在適當時機發(fā)送一次對M2的確認。
按照快重傳算法的要求李剖，接收方應迅速發(fā)送對M2的重復確認，這樣做可以讓發(fā)送方及早知道M3沒有到達接收方篙顺。發(fā)送方接著發(fā)送M5和M6偶芍。接收方收到后還要繼續(xù)發(fā)出對M2的重復確認。發(fā)送方只要收到連續(xù)的三個重復確認就應當立即重傳M3德玫，而不必繼續(xù)等待M3的重傳計時器到期腋寨。

IV、快恢復

為了配合快重傳化焕，還有快恢復算法：當發(fā)送方連續(xù)收到三個重復確認時萄窜，執(zhí)行乘法減小算法，將慢開始門限減半撒桨。這是為了預防網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞查刻。快恢復算法規(guī)定凤类，在這種情況下穗泵，不應該執(zhí)行慢開始算法（因為是由丟失產(chǎn)生，而不是擁塞）谜疤。

由于發(fā)送方現(xiàn)在認為網(wǎng)絡(luò)中很可能沒有擁塞佃延，而只是正常的丟失（因為如果發(fā)生嚴重的擁塞，就不會受到連續(xù)的重復確認）夷磕， 因此與慢開始不同在于履肃，不是將cwnd設(shè)置為1，而是把cwnd值設(shè)置為慢開始門限減半后的數(shù)值坐桩，然后開始執(zhí)行擁塞避免算法（加法增大）尺棋，使擁塞窗口緩慢的線性增大。

V绵跷、擁塞控制與流量控制的關(guān)系：

擁塞控制是防止過多的數(shù)據(jù)注入到網(wǎng)絡(luò)中膘螟，這樣可以使網(wǎng)絡(luò)中的路由器或鏈路不至于過載∧刖郑考慮的是全局性過程荆残；
而流量控制則是端到端通信量的控制。

【參考】
[1] 《計算機網(wǎng)絡(luò)》

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