TCP/IP:拥塞算法与流量控制算法 学习小结

1.查看支持的拥塞控制协议？

cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_allowed_congestion_control

2.修改阻塞算法：

 sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control=???? 进行修改算法

 

概念：

 

SWND（SendWindow，发送窗口）；

拥塞窗口（Congestion Window，CWND）;

 

3 拥塞算法与流量控制算法有什么关系与区别？

流量控制	流量控制用来避免“主机分组发送”得过快而使接收方来不及完全收下
拥塞控制	是“接收机”对cwnd的窗口调整

算法	属于	描述	算法使用的位置
Nagle算法	流量控制	1. 起始缓冲算法 (slow start) 2. 解除拥塞算法 (congestion avoidance) 3. 快速重发算法 (fast retransmit) 4. 快速恢复算法 (fast recovery)   Nagle算法就是以这4种算法为基础来实现的。	发送的时候使用：tcp_write_xmit
reno算法、vegas算法和cubic算法等	拥塞控制	对应上面的“ 2. 解除拥塞算法 (congestion avoidance) ” 它们或者部分或者全部实现了上述四个部分；	接收端ack包的时候使用tcp_ack（）函数

所以Nagle算法的一个整体的算法，包含了拥塞算法（reno算法、vegas算法和cubic算法等），后者属于整个流量控制过程的一个环节，他们互相影响cwnd的调整：发端窗口大小 = min{ rwnd , cwnd };

理解成：

”发端窗口的大小（Nagle算法控制）“取决于：收端的窗口大小rwnd（TCP报文的窗口大小字段，）和 “拥塞窗口大小cwnd”（见拥塞控制：拥塞算法（reno算法、vegas算法和cubic算法等来控制）；

“根据协议TCP/IP协议中，无论发送多少数据，总是要在数据前面加上协议头，同时，对方接收到数据，也需要发送ACK表示确认”

意思就是：发送过程为例：

发送者，使用nagle算法来控制发送者的流量，同时收到，接受者的 ack包。发送者根据ack包，使用拥塞算法，调整cwnd；

接收者，在接收的时候，使用拥塞算法达到控制cwnd的大小，cwnd的大小就决定了发送者的发送窗口大小。

          -----------这样一来一回，保证了发送和接收的稳定和可靠。

 

 

4 拥塞算法与流量控制算法什么时候 起用？

根据算法原理，对于TCP数据包“发送过程”，简单理解如下：

TCPpackage-> 缓冲进window缓存区 ->

                          slow start网络探测 -> 连接被唤醒 -> 包大小超过拥塞阀值 ->

                                yes -> 开始拥塞 ->  congestion avoidance解除拥塞->  是否解除 ->

                                        yes -> 准备从缓存区发包到目标设备 -> 是否满足Nagle算法 ->

                                           yes -> (a) 发送包... -> 是否超时或收到重复ack ->

                                               yes -> fast retransmit快速重发ack-> 是否三次重发ack失败 ->

                                                    yes-> 丢包，fast recovery快速恢复 -> (a)

 

5 拥塞算法 什么时候 启动？

拥塞控制算法会在”tcp_ack（）函数“中被调用，如果是正常的ack(比如不是重复的，不是sack等等)就会进入拥塞控制算法。

Tck_ack,发生在接收窗口：

Tcp_input.c(prerelease.p36\kernel-3.10\net\ipv4):static int tcp_ack(struct sock *sk, conststruct sk_buff *skb, int flag)

Tcp_input.c(prerelease.p36\kernel-3.10\net\ipv4):                                tcp_ack(sk,skb, 0);

Tcp_input.c(prerelease.p36\kernel-3.10\net\ipv4):                                tcp_ack(sk,skb, FLAG_DATA);

Tcp_input.c(prerelease.p36\kernel-3.10\net\ipv4):        if(tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)

Tcp_input.c(prerelease.p36\kernel-3.10\net\ipv4):                tcp_ack(sk,skb, FLAG_SLOWPATH);

Tcp_input.c(prerelease.p36\kernel-3.10\net\ipv4):                intacceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |

调起---》icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid（）；

 

6.为何“拥塞控制算法 ”只对接收包（也就是只针对接收到的ack包）

 

由于需要考虑“拥塞控制”和“流量控制”两个方面的内容，因此TCP的真正的：发送窗口=min(rwnd, cwnd)。但是rwnd是由对端确定的，网络环境对其没有影响，所以在考虑拥塞的时候我们一般不考虑rwnd的值，我们暂时只讨论如何确定cwnd值的大小