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TCP中的流量控制和拥塞控制

TCP中的流量控制和拥塞控制

作者: 何甜甜在吗 | 来源:发表于2018-03-23 23:26 被阅读0次

    皮皮甜一定要会降龙十八掌,这样走遍天下就无敌手


    流量控制和拥塞控制都是为了保证TCP的可靠传输的。
    区别:
    (一)流量控制:
    控制发送方发送的数据速度小于接受法接受数据的速度
    目的:防止因为接收方来不及接收数据造成数据丢失
    发送方如何知道接收方的接受窗口大小:当接收方收到发送方的数据以后,会发送一个ACK,接受方会将控制窗口(cwnd)的大小写在ACK里面
    如何做到流量控制:每次接收方发送回的ACK都会返回最新控制窗口的大小,当cwnd的大小为0时,发送方将不能在发送数据了

    拥塞控制:避免过多数据注入到网络中
    如何控制:
    1)慢开始算法+拥塞避免算法
    实现思路:
    发送方维护一个叫做拥塞窗口的变量,只要网络没有出现拥塞,拥塞窗口就再增大一些,以便把更多的数据发送出去。但只要网络出现拥塞,拥塞窗口就减小一些,以减少注入到网络中的数据。
    慢开始:开始发送数据时,并不清楚网络的负荷情况,会先设置拥塞窗口的大小为1,当收到接收方的确认后,会将拥塞窗口设置为2,继而4个,8个以此指数类推。
    PayAttention:慢开始的“慢”并不是指拥塞窗口的增长速率慢,而是指在TCP开始发送报文时先设置拥塞窗口=1。
    拥塞避免:拥塞窗口缓慢地增大,每次收到接收方发送的ACK以后拥塞窗口增长1,而不是爆炸式增长
    一个典型例子,放大招上图:

    拥塞控制-1.jpg

    这种模式的拥塞控制都会设置一个门限(ssthresh),为了防止拥塞窗口(cwnd)增长过快,这里为16。
    a)当 cwnd < ssthresh 时,使用上述的慢开始算法
    b)当 cwnd > ssthresh 时,停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法
    c)当 cwnd = ssthresh 时,既可使用慢开始算法,也可使用拥塞控制避免算法

    无论在慢开始阶段还是在拥塞避免阶段,只要发送方没有收到ACK,就认为这时候拥塞了,就要把慢开始门限ssthresh设置为此时发送方窗口值的一半(上例中是把发送方窗口值24修改为12)。然后把拥塞窗口cwnd重新设置为1,执行慢开始算法。

    2)快重传+快恢复
    快重传:如果发送端接收到3个以上重复ACK,不需要等到重传定时器溢出就重新传递,所以叫做快重传,而快重传以后,因为走的不是慢启动而是拥塞避免算法,所以又叫做快速恢复算法
    如果没有快速重传和快速恢复,TCP将会使用定时器来要求传输暂停。在暂停这段时间内,没有新的数据包被发送。所以快速重传和快速恢复旨在快速恢复丢失的数据包

    迷惑.jpg
    文字真是苍白无力,需要生动的图片详解 快重传.jpg

    接收方发现M3丢失,立即发送对M2的重复确认。一旦发送方一连收到三个M2的重复确认就应当立即重传M3,也就是发送方收到第四个对M2的确认时


    拥塞控制-2.jpg

    a)当发送方在cwnd=24时连续收到三个重复确认,就把慢开始门限ssthresh减半(就是上图中的24修改为12)。
    b)快恢复:把cwnd值设置为门限ssthresh减半后的数值(即12),然后开始执行的是拥塞避免算法,使拥塞窗口缓慢地线性增大
    快恢复就是拥塞窗口不会从1开始而是从门限的二分之一处开始使用拥塞避免算法

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