擁塞控制的一般原理

在某段時間，若對網路中某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網路的效能就要變換，叫做擁塞

擁塞控制和流量控制的區別：

擁塞控制往往是一種全域性的，防止過多的資料注入到網路之中，而TCP連線的端點只要不能收到對方的確認資訊，猜想在網路中發生了擁塞，但並不知道發生在何處，因此，流量控制往往指點對點通訊量的控制，是端到端的問題。

當提供的負載繼續增大到某一數值時，網路的吞吐量就下降到零，網路無法工作，產生所謂的死鎖。

擁塞控制可以分為開環控制和閉環控制

1.開環控制，在設計網路時把因素考慮到

2.閉環控制，基於反饋環路，使用擁塞的資訊來進行調整網路

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幾種擁塞控制方法

總共四種：慢開始，擁塞避免，快重傳，快恢復

1.慢開始和擁塞避免

傳送方維持一個叫做擁塞視窗cwnd，根據網路來進行動態的調整大小，網路擁塞的時候，路由器會丟棄報文，當傳送方沒有按時收到確認報文，那麼就知道網路發生了擁堵。

現在結合擁塞視窗cwnd的變化來看一下上述兩個方法

慢開始的“慢”指的是，初始cwnd=1（此時表示的是報文段的個數，而不是真正傳輸時使用的位元組流）

我們來簡單的論一下這個過程：

1.開始時傳送方cwnd=1，傳送報文段M1，如果收到確認M1，那麼此時增大cwnd=2，併發送M2，M3

2.要注意，傳送方每收到一個確認報文段，cwnd+1（不包括缺失重傳的確認）

也就是說，每經過一個傳輸倫次（RTT時間），cwnd加倍。

但是，為了防止擁塞視窗cwnd增長過大而引起網路擁塞，設定一個慢開始門限ssthresh。

1.當cwnd<ssthresh，使用上述的慢開始演算法

2.當cwnd>ssthresh，停止使用慢開始，使用擁塞避免演算法

3.當cwnd==ssthresh，兩者都可以使用

那麼理所當然的，現在我們要來看一下擁塞避免演算法。

擁塞避免演算法的思路是讓擁塞視窗cwnd緩慢增大，即每經過一個往返時間RTT就把傳送方的擁塞視窗cwnd+1，而不是加倍（也就是收到兩個，四個確認，仍然+1），這樣cwnd就按線性增大

此時我們假設ssthresh為16，也就是超過這個值就要轉化為擁塞避免演算法，並且假設到24的時候，網路出現擁堵。

此時我們注意兩個詞：

1.乘法減小：也就是說，當擁塞避免演算法增長到24之後，我們更新ssthresh=24/2=12，之後再重新執行之前的兩個演算法。乘法減小，指的就是ssthresh減半

2.加法增大：指的是，執行擁塞避免演算法之後，cwnd線性的進行增長，防止很快就遇到網路擁塞狀態

2.快重傳和快恢復

快重傳的核心：

當接收方收到了一個失序的報文，馬上報告給傳送方，我沒收到，趕緊重傳（天下武功唯快不破），加入M2收到了，M3沒有收到，之後的M4,M5,M6又傳送了，此時接收方一共連續給傳送方反饋了4個M2確認報文。那麼快重傳規定，傳送方只要連續收到3個重複確認，立即重傳對方發來的M3

那麼我們再來看一下快恢復

兩個要點：

1.當傳送方連續收到三個重複確認，執行乘法減小，ssthresh減半

2.由於傳送方可能認為網路現在沒有擁塞，因此與慢開始不同，把cwnd值設定為ssthresh減半之後的值，然後執行擁塞避免演算法，線性增大cwnd

 其實呢，對於接收方也是用限額的，有一個rwnd，也就是接收視窗，那麼實際上，傳送方視窗的上限=min(rwnd,cwnd)

大哥們，我也就是回顧總結一下本科時《計算機網路》這裡所說，如有不周，歡迎指正