传输层协议——TCP协议的拥塞控制

目录

前言

拥塞控制的实现

1.慢开始

2.拥塞避免

3.快重传

4.快恢复

前言

        众所周知，TCP协议较于UDP而言是可靠的，而拥塞控制就是保证它可靠性的前提之一。

        而所谓拥塞控制，就是为了避免某一时间段网络的数据流量过大，而使网络形成过大的负载而导致网络性能过低的问题。与流量控制不同的是，拥塞控制是对整个网络的操作，包括所有的主机、路由等，而流量控制针对的是发送方与接收方的数据传输量。

拥塞控制的实现

大致了解过拥塞控制后，就来看看TCP具体是怎么实现拥塞控制的。

        拥塞控制的实现主要依靠四个方算法：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复；

1.慢开始

        TCP会维护一个叫做拥塞窗口的变量值来记录每次发送数据量的大小。

        由于一开始并不清楚网络当前的状况，为了避免一开始发送数据就导致网络拥塞，所以TCP采用慢开始的算法，使发送的数据量从1开始，试探性的成指数型增大。

        例如：一开始的拥塞窗口为1，则后续随着数据的指数增长，就会变成2,4,8,16......

2.拥塞避免

        由于慢开始会采用指数增长的方式来扩大拥塞窗口值，所以TCP还会维护一个叫做门限值的变量来进行对拥塞窗口大小的控制。在数据传输是将拥塞窗口值与门限值作比较，这样如果在指数增长的途中发现 拥塞窗口 >= 门限值，则证明可能会产生网络拥塞，便会采用拥塞避免算法采用加法增长的方式增加数据传输量来避免拥塞。

        加法增长就是指每次的数据量较前一次+1。

        如果出现了超时，会使门限值减小到拥塞窗口的一般，然后开始执行快恢复。

3.快重传

        基于TCP传输数据时，发送方需要收到接收方的确认应答来确保数据传输到位，如果传输的过程中出现了丢包的现象，则发送方会连续三次收到重复的应答消息。这时发送方需要立即向接收方发送丢失未收到的数据。

4.快恢复

        当出现了丢包或者超时的现象，都会执行乘法减小将门限值降为拥塞窗口的一半，然后开始执行加法增长。

        如果再从1开始就降低了数据传输的效率。

最后

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