谈谈TCP/IP 拥塞控制

       最近在看《tcp/ip详解》，记录一下我对拥塞控制的理解吧。
       当发送方向网络中注入大量的报文段时，容易发生拥塞，从而造成网络的性能和吞吐量的下降，这时就需要拥塞控制。在拥塞控制最主要由发送方的拥塞窗口（cwnd）来控制（当然也得考虑对端接收窗口（rwnd）的大小），这个窗口值的大小就代表能够发送出去的但还没有收到ACK的最大数据报文段，所以TCP的拥塞控制的核心就是要选取最合适的cwnd值，从而使得网络吞吐量最大化且不产生拥塞。

       于是首先提出了"慢启动"算法：具体来说，当新建连接时，cwnd初始化为1个最大报文段（MSS）大小，发送端开始按照拥塞窗口大小发送数据，每当有一个报文段被确认，cwnd就增加1个MSS大小。这实际是一种指数增长的方式，起点低，增长速度却不慢，很快会占满整个带宽。

       在此基础上，提出了"拥塞避免"算法，它定义了一个叫慢启动门限(ssthresh)的变量，当cwnd超过该值后，慢启动过程结束，进入拥塞避免阶段。这时每收到一个报文段的确认，cwnd增加1/cwnd报文段，这也意味着在一个RTT时间内，cwnd最多增加1个报文段单元，从而使cwnd改为线性增长方式。

那么当拥塞发生时，拥塞避免算法具体如何作出改变的呢。
首先，如何探测发生了拥塞？
1.定时器超时溢出，这时拥塞避免执行如下操作：
.把ssthresh降低为cwnd值的一半
.把cwnd重新设置为1
.重新进入慢启动过程

2.收到连续三个相同的ACK，这时拥塞避免不用等待定时器超时，执行快速重传和恢复，如下：
.把ssthresh设置为cwnd的一半
.把cwnd再设置为ssthresh的值(具体实现有些为ssthresh+3)
.重新进入拥塞避免阶段

       最后引用书上的话总结一下：拥塞避免是发送方使用的流量控制，而通告窗口则是接收方进行的流量控制。前者是发送方感受到的网络拥塞的估计，而后者则与接收方在该连接上的可用缓存大小有关。