拥塞控制与滑动窗口机制

拥塞控制

拥塞
拥塞是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多,使得该部分网络来不及处理,以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象,严重时可能会产生死锁。
拥塞控制就是用来防止过多数据注入到网络中,防止网络性能下降。

拥塞控制的方法

1)慢开始+拥塞避免
拥塞控制与滑动窗口机制

  • 一开始拥塞窗口的值设置是1,代表传送一个TCP报文段。这时候使用的是慢开始算法,接收方回送一个TCP报文段,拥塞窗口值置为2。
  • 这时发送方就可以发送2个TCP报文段,当接收方回送两个TCP报文段时,拥塞窗口置为4,发送方就可以发送4个TCP报文段。。。
  • 当拥塞窗口的值大于一个阈值ssthresh,就改为拥塞避免算法,即拥塞窗口的增长呈线性增长。
  • 当拥塞窗口到达某一个值时,发生重传,即没有接收到确认报文段,这时将拥塞窗口值置为1,阈值ssthresh置为这个拥塞窗口值的一半。

这里有个问题,如果是报文段丢失,然后发送方误认为出现了网络拥塞,那么就把拥塞窗口值置为1,这时是会影响传输效率的。

2)快重传+快恢复
拥塞控制与滑动窗口机制

  • 假如发送方发送M3时,报文段丢失了,当发送方发送M4时,接收方依旧发送确认M2的报文段给发送方,即重复确认M2。
  • 当重复确认M2三次时,发送方就知道M3报文段丢失了,就立即重传M3报文段。
  • 接收方接收到M3报文段时,发送确认M7报文段给发送方。

拥塞控制与滑动窗口机制

发生重传后,考虑到能够收到3次重复确认报文段,就代表网络不拥塞,所以将阈值ssthresh和拥塞窗口的值置为此时拥塞窗口值的一半,然后执行拥塞避免算法。这就是快恢复算法。

滑动窗口

滑动窗口是一种流量控制技术。用来告知发送方最多能够发送多少数据给接收方。

拥塞控制与滑动窗口机制
如图,A发送三个数据给B,B发回一个确认(ack=3,size=2),这是对seq=2的一个确认,size=2代表B最多只能接收2个数据。之后A就会从第三个数据开始发送。
B的size值是会根据链路或者网络状况改变的。

未完待续~