TCP拥塞控制（挖坑）

TCP拥塞控制概述

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拥塞非正式定义:太多太快的分组（包含着TCP段以及UDP数据报等）需要网络传输，超过网络（具体来可能是部分节点、链路)的处理能力

原因:网络中的某个（某些）路由器队列溢出，开始丢弃分组

拥塞的表现，从源端的角度来看

• 分组（包含着TCP段等）丢失，源端超时了

  
  



• 在源端，收到某TCP段的多个冗余ACK

  
  



• 延迟增加

  
  



• 拥塞情况加速变坏

  
  

不加控制网络无法使用

拥塞控制目标:在网络不拥塞的情况下，尽可能地快速发送(吞吐量)

• 矛盾目标:不拥塞+吞吐大·

  
  



• 不拥塞不是主要目的，是前提;主要目的是大吞吐

  
  



• 系统角度目标:公平

  
  

关系和位置:Host与网络的关系，非端到端关系（如流量控制)

几个关键问题:

• 拥塞检测:段超时，冗余ACK，ECN，延迟大......

  
  



• 拥塞时或非拥塞:如何控速·丢失的段什么时机重传

  
  

控速方法:控制cwnd(在未确认情况下向接收方发送字节数)，速率= cwnd /RTT

• 拥塞:增加发送速率

  
  



• 拥塞时:减少发送速率

  
  

为达到目标，具体控制思路:升速和减速最终维持到一个合理的速度

在一个相对短的时间，两个主机之间的可达吞吐量基本是个常量

• 网络的状况发生变化，如某些其他主机对传完了退出竞争，让出带宽，我和对方主机对之间可以传得快些;主机对之间的可用带宽变化成另外常量;

  
  



• 或有一些主机对加入到传输，和我抢带宽，我和对方主机之间的传输只能传得慢些

  
  

IP网没有提供拥塞反馈，各主机不知道什么是合理的速度，动态试凑合理的cwnd

• 总体控速:发生拥塞时减少，其他时间跃跃欲试增加发送速率;

  
  



• 需要不断按照负反馈控制其cwnd窗口适应网络条件的变化;

  
  



• 各主机对按照该速率进行分布式控制，控制发送速率，间接地协调使用相关联资源，达到各主机对合理使用网络资源的目的

  
  

拥塞控制算法演化

经典拥塞控制:Tahoe和Reno

改进:New Reno 、SACK

改进:CUBIC

网络辅助信息拥塞控制:ECN

基于延迟的拥塞控制: Vages

总结