TCP的拥塞控制

概念：

拥塞： 若对网络中某一个资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络性能就要降低。
轻度拥塞状态： 网络的吞吐量明显小于理想的吞吐量时
进入拥塞状态： 若出现拥塞而不控制，整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降 ↓
死锁： 吞吐量为0时，网络将无法工作
实现方式： 发送方（主动）维护一个cwnd 拥塞窗口，窗口大小随网络的拥塞程度动态变化

90年之前，Tahoe版本：慢开始算法+避免拥塞算法

拥塞控制过程： （拥塞窗口cwnd会随网络拥塞程度，以及拥塞控制算法而动态变化）

在建立TCP连接时，使用慢开始算法，拥塞窗口cwnd值被设置为1，这里假设慢开始门限值ssthresh=16
当 cwnd < ssthresh 执行慢开始算法时，发送方每收到一个对新报文段的确认，拥塞窗口cwnd按指数增长，继续开始下一轮的传输
当 cwrd ≥ ssthresh，改用拥塞避免算法，拥塞窗口cwnd每次线性增加1，限制吞吐量
当报文段丢失，则会超时重传，被判断为可能出现拥塞
①慢开始门限ssthresh减半
②拥塞窗口cwnd重置为1，重新开始慢开始算法
（当个别报文段丢失时，该算法可能导致传输被误认为发生了网络拥塞，因而降低传输效率，因此产生快重传算法）

90年之后，Reno版本：

快重传算法：

原因： 有时个别报文段丢失，而网络并没有发生拥塞，这将导致发送方超时重传，并误认为发生了网络拥塞，因而降低传输效率
采用快重传算法可以让发送方尽早知道发生了个别报文段的丢失

概念： 快重传就是使发送方尽快重传，而不是等重传计时器超时再重传

实现：

发送方要立即对报文段进行确认
收到不按序到达的报文段时，要发出对已收到报文段的重复确认
一旦接收方收到3个连续的重复确认，在重传计时器超时之前立即重传！

快重传控制过程：

发送方发送1、2号报文段，接收方1、2号报文段进行确认
发送方发送的3号报文段丢失，然后又发送了4号报文段，
接收方收到了不按序到达的报文段（4号），立即发回对2号报文段的重复确认，表示接收方应收到3号但没有收到
发送方继续发送5、6号报文段，接收方收到后发现不是按序到达的报文段，两次发回对2号报文段的重复确认
发送方收到3次对2号的重复确认，立即重传3号报文段，接收方收到后发回6号的确认报文段，表示6及之前的报文段都接收了，发送方收到后撤回3-6号的重传计时器，这样就不会造成3号的超时重传，就不会误认为拥塞而使cwnd=1及ssthresh减半，从而避免了降低传输效率

注意： 接收方只对按序到达的数据中的最高序号给出确认

快恢复算法：

实现：
一旦发送方收到3个连续的重复确认，就知道是丢失了个别报文段而不是拥塞，就可以执行快恢复算法：
①发送方将慢开始门限值ssthresh和拥塞窗口cwnd都调整为当前窗口的一半，
②然后执行避免拥塞算法，即cwnd线性增加
由于跳过了慢开始算法直接执行拥塞避免算法，所以叫快恢复

慢开始+拥塞避免+快重传+快恢复效果：