TCP/IP拥塞控制之拥塞原因

随着网络传输速率的不断提高，网络性能的不断提升，数据传输量呈现出了爆炸式的增长，进而导致了网络的拥塞。由 于本地缓存溢出，Internet网关会丢弃约 10% 的数据包。网络产生拥塞的根本原因在于用户提供给网络的负载大于网络资源容量和处理能力。表现为数据包时延增加、丢包概率增大、上层应用系统性能下降等。拥塞控制是确保网络健壮性的关键因素。

拥塞产生的直接原因：

1. 存储空间不足。不同的数据流需进入同一个网络节点,，在这个节点端口就会建立队列。如果没有足够的存储空间，数据包就会被丢弃。增加存储空间在某种程度上可以缓 解这一矛盾，但如果路由器有无限存储量时，拥塞只会变得更坏，而不是更好，因为在网络里数据包经过长时间排队完成转发时, 它们早已超时，源端认为它 们已经被丢弃，而这些数据包还会继续向下一路由器转发，从而浪费网络资源，加重网络拥塞。
2. 带宽容量不足。低速链路对高速数据流的输入也会产生拥塞。根据香农信息理论，任何信道带宽最大值即信道容量$$C=B\cdot {\log }_2(1+S/N)$$N 为信道白噪声的平均功率，S 为信源的平均功率，B为信道带宽。所有信源发送的速率R必须小于或等于信道容量C。如果 R > C，则在理论上无差错传输就是不可能的，所以在网络低速链路处就会形成带宽瓶颈，当其满足不了通过它的所有源端带宽要求时，网络就会发生拥塞。
   3.处理器处理能力弱、速度慢也能引起拥塞。如果路由器的CPU在执行排队缓存，更新路由表等功能时，处理速度跟不上高速链路，也会产生拥 塞。同样，低速链路对高速CPU 也会产生拥塞。

最后

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