TCP流量控制+拥塞控制

TCP流量控制

为了提高信道利用率，TCP采用连续ARQ协议。发送方维持一个发送窗口，凡位于发送窗口内的分组可以连续发送出去，而不需要等待对方确认。接收方一般采用累积确认，对按序到达的最后一个分组发送确认，表明到这个分组为止的所有分组都已经正确收到了。

实现方法：通过滑动窗口实现

TCP的两端都维持一个发送/接收缓存和接收/发送窗口。TCP的缓存是一个循环队列，其中发送窗口可以用3个指针表示。而发送窗口的大小受TCP数据报中窗口大小值的影响，TCP数据报中的窗口大小是接收端通知发送端其还可以接收多少数据，所以发送窗口根据接收的的窗口大小的值动态变化。

原理这就是运用TCP报文段中的窗口大小字段来控制，发送方的发送窗口不可以大于接收方发回的窗口大小。

死锁：考虑一种特殊的情况，就是接收方若没有缓存足够使用，就会发送零窗口大小的报文，此时发送放将发送窗口设置为0，停止发送数据。之后接收方有足够的缓存，发送了非零窗口大小的报文，但是这个报文在中途丢失的，那么发送方的发送窗口就一直为零导致死锁。

 死锁解决方法：解决这个问题，TCP为每一个连接设置一个持续计时器（persistence timer）。只要TCP的一方收到对方的零窗口通知，就启动该计时器，周期性的发送一个零窗口探测报文段。对方就在确认这个报文的时候给出现在的窗口大小（注意：TCP规定，即使设置为零窗口，也必须接收以下几种报文段：零窗口探测报文段、确认报文段和携带紧急数据的报文段）

TCP拥塞控制

在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络性能就要变坏，这种情况就叫做网络拥塞。

发送方维护一个叫做拥塞窗口的状态变量（cwnd），其取值取决于网络的拥塞程度，且动态变化

如何判断是否出现拥塞：没有按时收到来自接收端的确认报文（超时重传）

拥塞控制的算法：

慢开始：一开始将cwnd设为1（指一个报文段的大小），每经过一个传输轮次，cwnd*2。

拥塞避免：每经过一个传输轮次，cwnd + 1。

快重传：连续收到三个重复ACK，发送端立即重传此报文。

1. 接收方不要等待自己发送数据时才稍带确认，而是要立即发送确认
2. 接收端即使收到了失序的报文段，也要立即发出对已收到报文段的重复确认
3. 发送方一旦收到3个连续的重复ACK，将相应数据报重传，而不是等待该报文段的超时重传计时器超时后在重传
4. 对于个别丢失的报文段，发送方不会出现超时重传，就不会误认为出现网络拥塞，避免了再次进入慢开始。

快恢复：发送方一旦收到3个连续的重复ACK，就知道目前是个别报文段丢失而不是网络拥塞，于是不执行慢开始，而是进入快恢复

快恢复：令ssthresh = cwnd/2;再令cwnd = ssthresh.

拥塞控制过程：一开始将cwnd设为1（指一个报文段的大小），维护一个慢开始门限（ssthresh）状态变量。

当cwnd< ssthresd时，使用慢开始算法；当cwnd>ssthresd时，使用拥塞避免算法；当出现超时重传，将ssthreh =cwnd/2,并进入慢开始。当出现快重传，进入快恢复。