TCP 擁塞控制

? 雖然網(wǎng)絡(luò)層也試圖管理擁塞，但是，大多數(shù)繁重的任務(wù)是由TCP來完成的，因?yàn)獒槍砣恼嬲鉀Q方案是減慢數(shù)據(jù)率
? 分組守恒：當(dāng)有一個(gè)老的分組離開之后才允許新的分組注入網(wǎng)絡(luò)
? TCP希望通過動態(tài)維護(hù)窗口大小來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)

擁塞檢測 (Congestion detection)
? 所有的互聯(lián)網(wǎng)TCP算法都假定超時(shí)是由擁塞引起的，并且通過監(jiān)視超時(shí)的情況來判斷是否出現(xiàn)問題
擁塞控制 (Congestion prevention)
? 當(dāng)一個(gè)連接建立的時(shí)候，雙方選擇一個(gè)合適的窗口大小，接收方根據(jù)自己的緩沖區(qū)大小來指定窗口的大小。
? 如果發(fā)送者遵守此窗口大小的限制，則接收端不會出現(xiàn)緩沖區(qū)溢出的問題，但可能由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的擁塞而發(fā)生問題

互聯(lián)網(wǎng)解決方案應(yīng)該是認(rèn)識到兩個(gè)潛在的問題的：網(wǎng)絡(luò)容量，接收者容量，然后單獨(dú)地處理這兩個(gè)問題
?? 為此，每個(gè)發(fā)送者維護(hù)兩個(gè)窗口：

接收者窗口 大小反映了目前窗口的容量 (容易控制)
擁塞窗口 大小反映了網(wǎng)絡(luò)目前的容量(難于控制)
發(fā)送者發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是兩個(gè)窗口中小的那個(gè)窗口數(shù)

決定擁塞窗口的大小

慢啟動算法(Slow Start) (嘗試的過程)：
?當(dāng)連接建立的時(shí)候，發(fā)送者用當(dāng)前使用的最大數(shù)據(jù)段長度初始化擁塞窗口，然后發(fā)送一個(gè)最大的數(shù)據(jù)段
?如果在定時(shí)器超期之前收到確認(rèn)，則將擁塞窗口翻倍，然后發(fā)送兩個(gè)數(shù)據(jù)段……直至超時(shí)(或達(dá)到接收方窗口的大小)
?確定出擁塞窗口的大小
???? 如：如果試圖發(fā)送 4096 字節(jié)沒有問題，但是發(fā)送8192字節(jié)的時(shí)候，超時(shí)沒有收到應(yīng)答，則擁塞窗口設(shè)為4096個(gè)字節(jié)

慢速啟動算法
按指數(shù)增長趨勢定義擁塞窗口大小cwnd
初始：cwnd0 = MaxSegL(當(dāng)前數(shù)據(jù)段長度)
增長：cwnd1 = 2 cwnd0
????? cwnd2 = 2 cwnd1
??????? ? ? ?
截止：達(dá)到接收窗口大小或超時(shí)

慢速啟動算法圖例

TCP 擁塞控制

? 除了使用接收者窗口和擁塞窗口，TCP擁塞控制還是用了第三個(gè)參數(shù)，閾值(threshold)，初始化為64K
? 當(dāng)一個(gè)超時(shí)發(fā)生的時(shí)候，閾值降為當(dāng)前擁塞窗口的一半，同時(shí)將擁塞窗口設(shè)為一個(gè)最大數(shù)據(jù)段的長度
? 使用慢啟動算法來決定網(wǎng)絡(luò)的容量，擁塞窗口增長到閾值時(shí)停止指數(shù)增長
? 從這個(gè)點(diǎn)開始，每次成功的傳輸都會讓擁塞窗口線性增長(即每次僅增長一個(gè)最大的數(shù)據(jù)段長度)

擁塞控制算法-CWin指數(shù)增長

擁塞控制算法- cwnd線性增長

擁塞控制算法-重新慢速啟動

注意
? 快速恢復(fù)

擁塞控制算法

定義初始擁塞窗口閾值和窗口大小
Threshold 0 和 cwnd 0
初始超時(shí)
??? 擁塞窗口閾值減半：Threshold1 = CWND / 2
cwnd二進(jìn)制指數(shù)增長至確認(rèn)超時(shí)

cwnd線性增長至確認(rèn)超時(shí)
? 擁塞窗口值減半：Threshold n = CWND n / 2
? 定義窗口大小：cwnd = cwnd 0
重新開始慢速啟動過程

注意
? 如果收到一個(gè)ICMP抑制分組( ICMP source quench)并被送給TCP傳輸實(shí)體 ，則這個(gè)事件被當(dāng)作超時(shí)對待

小結(jié)：

? TCP擁塞控制遵循分組守恒定律
? 兩種因素引起擁塞警報(bào)
?接收方處理不過來
?通信子網(wǎng)中出現(xiàn)擁塞
? 處理擁塞的具體方法
?Window size
?Congestion window
? CWND通過慢起動方法嘗試而來
? 通過閾值調(diào)節(jié)CWND嘗試的精度

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的s6-8 TCP 拥塞控制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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