tcp的拥塞控制

时间 2019-12-06

标签 tcp 拥塞控制栏目系统网络繁體版

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名词解释：

cwnd -- 拥塞窗口

ssthresh（slow start threshold）-- 慢启动到拥塞避免到阈值

RTT——Round Trip Time，也就是一个数据包从发出去到回来的时间

RTO（Retransmission TimeOut）重发超时时间

为何有了滑动窗口还须要有拥塞窗口？

滑动窗口是对发送接收双方的流量控制，若是中间的网络设备的转发性能达到极限是没法感知到的，而tcp除了针对自身的收发能力作调整，还根据总体的网络状况作调整，因此有了拥塞窗口。

拥塞控制分为四个阶段，每一个阶段的处理策略都不一样，大概就是先猛增，而后当心增加预防拥塞，还有就是已经发生拥塞了的措施和快速恢复。

慢启动

此阶段的操做：

cwnd设置为一个很小的初始值，这个初始值在不一样版本里面是不同的，有一、三、10等。

每收到一个ack，cwnd = cwnd+1

cwnd*2

cwnd成指数级别递增。

跳出该阶段的标志：cwnd等于ssthresh时，进入拥塞避免阶段，那么ssthresh的值该设置成多少？将在后面介绍。

拥塞避免

此阶段的操做：

收到一个ACK时，cwnd = cwnd + 1/cwnd

当每过一个RTT时，cwnd = cwnd + 1

此阶段cwnd成线性增加。

跳出该阶段的标志：发生拥塞，此时进入发生拥塞阶段

发生拥塞

分为两种状况：

1）RTO超时，重传数据包。TCP认为这种状况网络上很糟糕了，反应也很强烈。算法

sshthresh = cwnd /2网络

cwnd 重置为初始值ssh

进入慢启动过程tcp

2）收到3个duplicate ACK，这种状况认为网络状况还能够，反应不是很强烈。性能

cwnd = cwnd /2spa

sshthresh = cwndip

进入快速恢复阶段it

跳出该阶段的标志：出现一下，处理以后必然跳出到其余状态。io

为何快速恢复中会收到多个相同的ack，以及为何认为收到多个相同ack要比RTO的网络状况好？将在后面介绍。ast

快速恢复

cwnd = sshthresh + 3 * MSS （3的意思是确认有3个数据包被收到了）

重传Duplicated ACKs指定的数据包

若是再收到 duplicated Acks，那么cwnd = cwnd +1

若是收到了新的Ack，那么，cwnd = sshthresh ，而后就进入了拥塞避免的算法了

跳出该阶段的标志：出现一下，处理以后必然跳出到其余状态。

ssthresh的值该设置成多少？

动态的，由于不一样设备，不一样网络环境中网络等承载能力是不一样的，初始值会设置很大，
#define TCP_INFINITE_SSTHRESH 0x7fffffff，而后按照上面介绍的到了拥塞发生阶段，sshthresh会被设置成拥塞发生时候，拥塞窗口的一半。

为何快速恢复中会收到多个相同的ack，以及为何认为收到多个相同ack要比RTO的网络状况好？

这个是tcp的快速重传机制，接收方若是收到的包不连续，从断点开始，每次收到新包，都ack丢失点的序号，若是发送方连续收到3次相同的ack，就重传。Fast Retransmit的好处是不用等timeout了再重传。举例：若是发送方发出了1，2，3，4，5份数据，第一份先到送了，因而就ack回2，结果2由于某些缘由没收到，3到达了，因而仍是ack回2，后面的4和5都到了，可是仍是ack回2，由于2仍是没有收到，因而发送端收到了三个ack=2的确认，知道了2尚未到，因而就立刻重转2。而后，接收端收到了2，此时由于3，4，5都收到了，因而ack回6。从上面也能看出收到三个相同的2的ack，起码说明网络中还能正常来回传输3，4，5等，说明网络还有的救，因此反应没那么激烈，而RTO说明这段时间不单单是2丢了，并且2丢了这段时间尚未收到后面的3个包，因此tcp就认为网络比较糟糕了，反应也比较激烈。