实验七 TCP 协议的拥塞控制机制观察

一、实验任务

仔细阅读课本中关于TCP 拥塞控制的介绍以及拥塞控制算法的状态自动机，完成以下任务。
1. 利用Wireshark 记录若干TCP 短流（少于5 秒，如访问web 页面，收发邮件等）和TCP长流（长于1 分钟，如FTP 下载大文件，用HTTP 观看在线视频等）。
2. 对于每个TCP 流，画出其congestion window 随时间的变化曲线，并指出拥塞控制的慢启动、拥塞避免、快恢复等阶段。
3. 画出每个TCP 流的瞬时吞吐量，并统计其平均吞吐量和丢包率。

二、wireshark记录TCP流

TCP短流

TCP长流

三、分析TCP流

TCP短流

本实验图我实验了好几次，经常理论与时间不匹配，这次实验是比较完美的……
慢启动阶段指数增长，然后到达阈值后拥塞控制，拥塞窗口线性增长。在第三秒时由于受到三个连续的冗余ACK所以将ssthresh值设置为 0.5∗cwnd 。之后将拥塞窗口设置为相应值，并线性增加。

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此图为瞬时吞吐量，整体趋势与congestion window一致。

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由此图可见，平均吞吐量为136k字节/秒（1090k比特/秒）。12秒中（12次抓包，时间间隔为1秒）下降了4次，即为丢了四次包。故平均吞吐率为 4÷12×100%=33.33% 。

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TCP长流

本TCP长流是我在清华开源镜像站中下载测试而来，尝试了几次寻找到一个看起来比较符合的，具体的信息图中可见。

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此图为瞬时吞吐量，整体趋势与congestion window一致。

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由此图可见，平均吞吐量为3014k字节/秒（24M比特/秒）。60秒中（60次抓包，时间间隔为1秒）下降了11次，即为丢了11次包。故平均吞吐率为 11÷60×100%=18.33% 。

三、实验心得与体会

感觉本次时间在通读《计算机网络》教材运输层后比较简单，难点在于
1. wireshark的统计工具的应用
2. 你能不能在捕捉TCP流后出现你脑中假象的与书上一致的流
由于真正的网络环境与网络协议比较错综复杂，所以大多时候并没有显示出我们预期的应有的图形与走向。