TCP的慢开始和拥塞避免

Tcp的慢开始和拥塞避免

1、发送端主机在确认发送报文段的速率时，既要根据接收端的接收能力，又要从全局考虑不要使网络发生拥塞。

2、因此，每一个tcp连接需要有以下两个状态变量：a、接收端窗口。b、拥塞窗口。

3、接收端窗口：是接收端根据其目前的接收缓存大小所许诺的最新窗口值，是来自接收端的流量控制。接收端将此窗口值放在TCP报文的首部中的窗口字段，传给发送端。

4、拥塞窗口：是发送端根据自己估计的网络拥塞程度而设置的窗口值，是来自发送端的流量控制。

5、发送端的发送窗口的上限值取自接收端窗口和拥塞窗口两者中较小的一个。

慢开始算法原理

1、在主机刚刚开始发送报文段时，可先把拥塞窗口的值设置为一个最大报文段的MSS的数值。

2、在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个最大报文段MSS的数值。

3、用这种方法逐步增大发送端的拥塞窗口，这可以使分组注入到网络的速率更加合理。

慢开始阶段和拥塞避免阶段

1、当TCP连接进行初始化时，将拥塞窗口置为1。慢开始的门限值ssthresh初始值设置为16 。

2、发送端的发送窗口不能超过拥塞窗口和接收窗口中的最小值。假定接收端窗口值足够大，那么发送窗口的值就等于拥塞窗口的数值。

3、在执行慢开始算法时，拥塞窗口初始值为1 。 发送第一个报文段M0 。 在发送端收到ACK（接收端确认收到M0，期望收到M1）后，拥塞窗口增大到2，发送端连续发送M1和M2两个报文，这样拥塞窗口成指数增长，报文发送量同时增长。直至达到慢开始的门限值ssthresh。然后进入拥塞避免阶段。此时，改为拥塞窗口按线性规律增长。

4、当拥塞窗口增大到一定程度时，发生超时（拥塞）时，更新门限值ssthresh变为超时时的0.5 并执行慢开始算法。

拥塞避免算法

1、乘法减小

a、“乘法减小”指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即网络拥塞），就把慢开始门限值ssthresh设置为当前拥塞窗口值乘以0.5。

b、当网络频繁出现拥塞时，ssthresh值就下降的很快，以大大减少注入到网络中的分组数。

2、加法增大

“加法增大”是指执行拥塞避免算法后，当收到对所有报文段的确认就将拥塞窗口增加一个报文MSS大小，是拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。

“拥塞避免”并非指能完全避免拥塞。只能控制拥塞窗口按线性增长规律，使网络比较不容易出现拥塞。