计算机网络笔记（7） 传输层 拥塞控制

拥塞

拥塞(Congestion)

网络拥塞：网络中的数据太多，导致某个路由器处理不过来或处理地太慢

• 路由器的内存是有限的，若同一时间到达某个路由器的数据太多，这个路由器将无法接收所有的数据，只能将一部分丢弃；
• 或者若同一台路由器数据太多，后面到达的数据将要等待较长的时间才会被转发。
• 表现为：
  • 分组丢失(了缓存溢出)
  • 分组延迟过大(在路由器缓存中排队)

拥塞窗口(CongWin)：“拥塞窗口”就是“拥塞避免”的窗口，它是一个装在发送端的可滑动窗口，窗口的大小是不超过接收端确认通知的窗口。
- 拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态地在变化。发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口。如果再考虑到接收方的接收能力，那么发送窗口还可能小于拥塞窗口。
- 发送方控制拥塞窗口的原则是：只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就再增大一些，以便把更多的分组发送出去。但只要网络出现拥塞，拥塞窗口就减少一些，以减少注入到网络中的分组数。

TCP拥塞控制

拥塞控制：就是在网络中发生拥塞时，减少向网络中发送数据的速度，防止造成恶性循环；同时在网络空闲时，提高发送数据的速度，最大限度地利用网络资源。

有无拥塞控制的区别

感知网络拥塞：
Loss事件=timeout或3个重复复ACK
发生loss事件后，发送方降低速率

调整发送速率,进行拥塞控制的方法：

1. 加性增-乘性减（AI-MD）：逐渐增加发送速率，谨慎探测可用带宽，直到发生loss

   • AI(additive Increase):每个RTT将CongWin增大一个MSS——拥塞避免
   • MD（Multiplicative Decrease）发生loss后将CongWin减半

2. 慢启动：SS：当连接开始时，指数性增长

   • 指数型增长
     • 每个RTT将CongWin翻倍
     • 收到每个ACK进行操作
   • 初始速率很慢，但是快速攀升

Loss事件的处理：

1. 收到3个重复ACK时：
   • CongWin且到一半 即CongWin/2
   • 然后线性增长
2. 发生Timeout事件时：（拥塞更为严重）
   • CongWin直接设为1个MSS（一个最大报文段长度）
   • 然后指数增长
   • 达到临界后，再线性增长