TCP 拥塞控制四种算法

TCP 拥塞控制

当网络数据传输过程中出现拥塞时，分组将会丢失，但此时发送方会继续重传从而导致网络拥塞程度升高。因此当发送拥塞时，应当控制发送方的速率

• 控制拥塞是为了降低网络拥塞程度

• 流量控制是为了让接收方来得及接收数据

TCP 拥塞控制的四个算法

• 慢开始

• 拥塞避免

• 快重传

• 快恢复

发送方需要维护一个叫做拥塞窗口（cwnd）的状态变量

拥塞窗口只是一个状态变量，控制发送报文段个数。真正决定传输速率的是发送方的滑动窗口

慢开始

发送方发送数据的最初执行是慢开始，令 cwnd=1，发送方只能发送一个报文段。当收到接收方的确认信息后，将 cwnd 加倍（2、4、8、16……）

拥塞避免

拥塞避免是在慢开始的基础上，由于慢开始到后面数据传输量依然很大，增长非常快，网络拥塞概率增高，故设置一个门限 ssthresh。当 cwnd>ssthresh 时，进入拥塞避免，每一次 cwnd 不再成倍增加而是 +1

若出现超时，则令 ssthresh = cwnd/2，然后重新执行慢开始算法

即降低门限为当前超时的拥塞窗口值一半

快重传

接收方会对最后一个已收到的有序报文段进行确认，当连续回复三个相同的确认消息时，说明其下一个报文段丢失了，发送方执行快重传

快恢复

快恢复是在快重传的现象下，为了避免拥塞，对 cwnd 进行了设置

虽然出现了报文段丢失，但发送方并不觉得此时已经发生了拥塞，此时并不执行慢开始算法（cwnd=1），而是将 cwnd 设置为门限的一半，然后逐次+1

快恢复就是在快重传的情况下，将 cwnd 设置为门限的一半进行数据传输

总结

慢开始和拥塞避免是一组，拥塞避免是为了在慢开始算法中预防网络拥塞，设置了一个门限

快重传和快恢复是一组，快恢复是为了在快重传算法中避免网络拥塞，对 cwnd 进行了设置

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