一种基于ECN的无线TCP拥塞控制机制
22312232_数据中心RoCE_和无损网络技术
操作。所以在交换机中，提供监控 PFC 状态的功能， 防止这种 PFC 风暴导致的死锁情况。
上 述 缓 存 的 使 用， 有 一 些 最 佳 实 践： 因 为 PG-Guaranteed 是固定大小，所以是无法调节的。 PG-share，共享缓存，有一个动态缓存水线的技 术 (Dynamic Memory Thresholds)。该机制基于 可用的共享内存来调整丢弃阈值，从而保持公平 性，并对在共享缓冲区的高突发数据进行吸收。 动态阈值是可用缓冲存储器的线性函数，乘以比 例因子（α）。 其使用的条件是，如果当前缓存 使用 >α* 可用缓存，则丢包。例如：α = 4, A = 100, Q1 = 420, 因为 420 > 4*100，所以丢包。
finiband。它是为 RDMA 多生定制的网络技术， 赖于无损的物理传输，RoCE 也同样依赖于无损的
从硬件的角度进行全新的设计来保障数据传输的可 以太传输，
靠性。它提供了基于虚拟通道的点对点的创建的虚拟通道
由于 RoCEv1 的数据帧不带 IP 头部，只能
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
中国电信业 CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE
77
科技时空 Technical Horizon
缓存大小被称为阈值 (threshold)，也经常被 称作水线（water mark），当缓存区被使用完毕， 就称之为“缓存水位”到达了“某水线”。
数据中心交换机buffer需求分析白皮书
数据中心交换机 buffer 需求分析白皮书目录1引言 (3)1.1DC 的网络性能要求 (3)1.2国内OTT 厂商对设备Buffer 的困惑 (4)1.3白皮书的目标 (4)2Buffer 需求的经典理论 (5)2.11BDP 理论 (5)2.2Nick Mckeown 理论 (6)2.3经典理论的适用性 (6)3基于尾丢弃的buffer 需求 (9)3.1丢包的影响 (9)3.1.2丢包对带宽利用率的影响 (9)3.1.3丢包对FCT 的影响 (12)3.2大buffer 的作用 (13)3.2.1吸收突发，减少丢包，保护吞吐 (13)3.2.2带宽分配均匀 (14)3.2.3优化FCT (15)3.3DC 内哪需要大buffer (15)3.4需要多大buffer (17)3.5带宽升级后，buffer 需求的变化 (19)3.6 小结 (19)4基于ECN 的buffer 需求 (21)4.1ECN 的作用 (21)4.2ECN 水线设置 (23)4.3基于ECN 的buffer 需要多大 (24)5基于大小流区分调度的buffer 需求 (27)5.1大小流差异化调度 (27)5.2大小流差异化调度如何实现大buffer 相当甚至更优的性能 (27)5.3基于大小流差异化调度的buffer 需要多大 (28)6 总结 (28)7 缩略语 (29)1 引言1.1DC 的网络性能要求近几年，大数据、云计算、社交网络、物联网等应用和服务高速发展，DC 已经成为承载这些服务的重要基础设施。
随着信息化水平的提高，移动互联网产业快速发展，尤其是视频、网络直播、游戏等行业的爆发式增长，用户对访问体验提出了更高的要求；云计算技术的广泛应用带动数据存储规模、计算能力以及网络流量的大幅增加；此外，物联网、智慧城市以及人工智能的发展也都对DC提出了更多的诉求。
为了满足不断增长的网络需求，DC 内的网络性能要求主要体现在：•低时延。
计算机网络中的拥塞控制算法
计算机网络中的拥塞控制算法引言计算机网络中的拥塞控制算法是保证网络运行高效稳定的关键之一。
随着网络规模和传输速率的不断增长，拥塞控制算法的研究与优化也变得日益重要。
本文将介绍计算机网络中常见的拥塞控制算法及其工作原理，包括TCP Reno，TCP New Reno，TCP Vegas以及流行的基于反馈的拥塞控制算法。
TCP RenoTCP Reno是传输控制协议（TCP）中最常用的拥塞控制算法之一。
其目标是通过动态调整拥塞窗口大小以保持网络的稳定性和公平性。
TCP Reno通过两个主要机制来实现拥塞控制：拥塞避免和拥塞恢复。
在拥塞避免阶段，TCP Reno使用加法增速和乘法减速两种方法来控制数据包的发送。
当网络传输没有发生丢包时，拥塞窗口大小以每轮递增一个MSS（最大报文段长度）的方式进行。
当网络出现拥塞时，即出现丢包情况，TCP Reno将减小拥塞窗口大小，并进入拥塞恢复阶段。
在拥塞恢复阶段，TCP Reno使用快速重传和快速恢复机制来处理丢包情况。
当发送方接收到三个重复的ACK（确认应答）时，它将立即重传丢失的数据包，并将拥塞窗口减半。
然后，TCP Reno将进入拥塞避免阶段，重新增加拥塞窗口的大小。
TCP New RenoTCP New Reno是TCP Reno的改进版本，在丢包情况下的行为上有所优化。
相比于TCP Reno只能重传一个丢失的数据包，TCP New Reno在接收到三个重复的ACK时也会重传后续的丢失数据包。
这样可以更有效地利用网络的带宽资源，提高传输效率。
TCP VegasTCP Vegas是另一种常见的拥塞控制算法，相较于TCP Reno，TCP Vegas更加注重网络时延的控制。
TCP Vegas通过实时检测网络端到端的往返时间（RTT）来判断网络的拥塞状态。
如果RTT增加且超过某个阈值，说明网络可能有拥塞发生，TCP Vegas将减小窗口大小以缓解拥塞。
相反，如果RTT保持较低水平，TCP Vegas将适度增加窗口大小以提高网络的利用率。
TCP系列54—拥塞控制—17、AQM及ECN
TCP系列54—拥塞控制—17、AQM及ECN⼀、概述ECN的相关内容是在RFC3168中定义的，这⾥我简单描述⼀下RFC3168涉及的主要内容。
1、AQM和RED⽬前TCP中多数的拥塞控制算法都是通过缓慢增加拥塞窗⼝直到检测到丢包来进⾏慢启动的，这就会导致数据包在路由器缓存队列堆积，当路由器没有复杂的调度和缓存管理策略的时候，路由器⼀般简单的按照先进先出(FIFO)⽅式处理数据包，并在缓存队列满的时候就会丢弃新数据包(drop tail)，这种FIFO/drop tail的路由器称为passive路由器，会导致多个TCP流同时检测到丢包，削减拥塞窗⼝，并进⾏对应的数据包重传流程。
⽽active的路由器则会有相对⾼级的调度和队列缓存策略，这种路由器⽤来管理缓存队列的⽅法就称为AQM(active queue management)机制。
路由器的AQM机制则会在路由器队列满之前探测到拥塞，并提供⼀个拥塞指⽰。
AQM可以使⽤丢包或者本⽂后⾯要介绍的IP头中的Congestion Experienced (CE) codepoint来指⽰拥塞，这样就削减了丢包重传的影响，降低了⽹络延迟。
之所以把CE 指⽰放到IP头中是因为多数路由器对IP头的处理效率要⾼于对IP选项的处理效率。
Random Early Detection (RED)则是AQM机制中⽤来探测拥塞和控制拥塞标记的⼀种⽅法。
RED中有两个门限⼀个是minthresh，另外⼀个是maxthresh，当平均队列长度⼩于minthresh的时候，这个数据包总是会被接收处理，当平均队列长度超过maxthresh的时候，这个数据包总是会被⽤来指⽰拥塞(可能通过丢包或者设置CE来指⽰拥塞)，当平均队列长度位于⼆者之间的时候，则会有⼀定的概率这个数据包被⽤来指⽰拥塞。
RED算法是很多⽤在路由器和交换机中类似变种的基础，例如思科的WRED。
2、ECNECN(Explicit Congestion Notification)则是在AQM机制的基础上，路由器显式指⽰TCP发⽣拥塞的的⼀种机制，中⽂⼀般称呼为显式拥塞通告或者显式拥塞通知。
tcp的拥塞控制方法
tcp的拥塞控制方法TCP的拥塞控制方法TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输协议，它在互联网中扮演着重要的角色。
在TCP协议中，拥塞控制是一项非常重要的功能，它可以避免网络拥塞，保证网络的稳定性和可靠性。
本文将介绍TCP的拥塞控制方法。
TCP的拥塞控制方法主要包括四个方面：慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复。
下面将分别介绍这四个方面的内容。
一、慢启动慢启动是TCP的一种拥塞控制算法，它的目的是在TCP连接开始时，尽可能快地找到网络的最大带宽。
在慢启动阶段，TCP发送方会将拥塞窗口cwnd的大小从一个初始值开始逐渐增加，直到网络出现拥塞为止。
具体来说，TCP发送方会将cwnd的大小设置为一个初始值（通常为2个MSS），然后每经过一个往返时间RTT（Round Trip Time），cwnd的大小就会翻倍。
例如，如果初始值为2个MSS，第一个RTT结束后cwnd的大小为4个MSS，第二个RTT 结束后cwnd的大小为8个MSS，以此类推。
这样做的目的是为了尽可能快地找到网络的最大带宽，从而提高TCP连接的传输效率。
二、拥塞避免拥塞避免是TCP的另一种拥塞控制算法，它的目的是在TCP连接运行过程中，尽可能地避免网络拥塞。
在拥塞避免阶段，TCP发送方会将拥塞窗口cwnd的大小逐渐增加，但是增加的速度会比慢启动阶段慢一些。
具体来说，TCP发送方会在每个RTT结束后将cwnd 的大小增加1个MSS，而不是翻倍。
这样做的目的是为了避免网络拥塞，从而保证TCP连接的稳定性和可靠性。
三、快重传快重传是TCP的一种拥塞控制算法，它的目的是在TCP连接出现数据包丢失时，尽可能快地重传丢失的数据包，从而避免网络拥塞。
在快重传算法中，TCP发送方会在接收到三个重复的ACK （Acknowledgement）时，立即重传丢失的数据包，而不是等待超时后再重传。
这样做的目的是为了尽可能快地恢复丢失的数据包，从而避免网络拥塞。
TCP慢启动，拥塞控制，ECN笔记
TCP慢启动，拥塞控制，ECN笔记TCP慢启动，拥塞控制，ECN 笔记1，TCP慢启动TCP在连接过程的三次握⼿完成后，开始传数据，并不是⼀开始向⽹络通道中发送⼤量的数据包，这样很容易导致⽹络中路由器缓存空间耗尽，从⽽发⽣拥塞；⽽是根据初始的cwnd⼤⼩逐步增加发送的数据量，cwnd初始化为1个最⼤报⽂段(MSS)⼤⼩（这个值可配置不⼀定是1个MSS）；每当有⼀个报⽂段被确认，cwnd⼤⼩指数增长。
开始 —> cwnd = 11个RTT后 —> cwnd = 2*1 = 22个RTT后 —> cwnd = 2*2= 43个RTT后 —> cwnd = 4*2 = 82，拥塞避免cwnd不能⼀直这样⽆限增长下去，⼀定需要某个限制。
TCP使⽤了⼀个叫慢启动门限(ssthresh)的变量，⼀旦cwnd>=ssthresh（⼤多数TCP 的实现，通常⼤⼩都是65536），慢启动过程结束，拥塞避免阶段开始；拥塞避免：cwnd的值不再指数级往上升，开始加法增加。
此时当窗⼝中所有的报⽂段都被确认时，cwnd的⼤⼩加1，cwnd的值就随着RTT 开始线性增加，这样就可以避免增长过快导致⽹络拥塞，慢慢的增加调整到⽹络的最佳值。
⾮ECN环境下的拥塞判断，发送⽅RTO超时，重传了⼀个报⽂段；1，把ssthresh降低为cwnd值的⼀半；2，把cwnd重新设置为1；3，重新进⼊慢启动过程。
3，快速重传快速重传，TCP在收到重复的3次ACK时，会认为重传队列中的第⼀个报⽂段被⽹络丢弃，但由于收到的重复的3次ACK，则认为该报⽂段之后的三个报⽂已经被接收端收到，则不等待重传定时器超时，直接重发重传队列中的第⼀个报⽂段。
1，把ssthresh设置为cwnd的⼀半2，把cwnd再设置为ssthresh的值(具体实现有些为ssthresh+3)3，重新进⼊拥塞避免阶段。
4，快速恢复快速恢复的数据包守恒原则，即同⼀个时刻在⽹络中的数据包数量恒定，“⽼”数据包离开后，才能向⽹络中发送“新”的数据包。
深入理解TCP协议及其源代码-拥塞控制算法分析
深⼊理解TCP协议及其源代码-拥塞控制算法分析这是我的第五篇博客，鉴于前⾯已经有很多⼈对前四个题⽬如三次握⼿等做了很透彻的分析，本博客将对拥塞控制算法做⼀个介绍。
⾸先我会简要介绍下TCP协议，其次给出拥塞控制介绍和源代码分析，最后结合源代码具体分析拥塞控制算法。
⼀、TCP协议1.TCP协议产⽣背景：互联⽹络与单个⽹络有很⼤的不同，因为互联⽹络的不同部分可能有截然不同的拓扑结构、带宽、延迟、数据包⼤⼩和其他参数，且不同主机的应⽤层之间经常需要可靠的、像管道⼀样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，⽽是提供不可靠的包交换。
2.TCP是能够动态地适应互联⽹络的这些特性，⽽且具备⾯对各种故障时的健壮性，且能够在不可靠的互联⽹络上提供可靠的端到端字节流⽽专门设计的⼀个传输协议。
3.TCP作⽤原理过程：应⽤层向TCP层发送⽤于⽹间传输的、⽤8位字节表⽰的数据流，然后TCP把数据流分区成适当长度的报⽂段（通常受该计算机连接的⽹络的数据链路层的最⼤传输单元（MTU）的限制）。
之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过⽹络将包传送给接收端实体的TCP层。
TCP为了保证不发⽣丢包，就给每个包⼀个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。
然后接收端实体对已成功收到的包发回⼀个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进⾏重传。
TCP⽤⼀个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。
4.TCP协议作⽤过程的7个要点：数据分⽚、到达确认、超时重发、滑动窗⼝、失序处理、重复处理、数据校验(具体可参见百度百科对TCP的解释)5.TCP⾸部格式图：⼏个重要参数解释如下：紧急 URG —— 当 URG =1 时，表明紧急指针字段有效。
它告诉系统此报⽂段中有紧急数据，应尽快传送(相当于⾼优先级的数据)。
确认 ACK —— 只有当 ACK = 1 时确认号字段才有效。
浅析数据中心低时延实现
PAGE 056数据通信Data Communications浅析数据中心低时延实现■ 范长虹（四川省通信产业服务有限公司科技分公司 四川 成都 610000）数据中心服务领域的创新集中在推动产业提供低延迟性能的设备和服务。
随着业务的发展，低延迟成为一个日益重要的因素。
本文从传输协议和网络架构两个方面对数据中心低时延实现技术进行了描述，同时对数据中心低时延技术未来的发展进行了展望。
Innovations in data center services are focused on promoting the industry to provide low-latency performance equipment and services. With the development of business, low latency has become an increasingly important factor. This article describes the low-latency implementation technology of the data center from the two aspects of the transmission protocol and network architecture. At the same time, it looks forward to the future development of the data center low-latency technology.数据中心 低时延Datacenter; Low-latency technologyDoi:10.3969/j.issn.1673-5137.2021.03.006摘 要Abstract关键词Key Words１． 背景在数字经济、智慧经济以及互联网经济快速发展驱动下,全球数据中心进入新一轮大规模扩张期,成为数字经济建设的重要基础,加速推进大数据、云计算、人工智能等新技术与实体经济融合[1]。
一种基于柯西分布的网络拥塞控制策略
摘要：当某些网络资源的网络负载超出其容量时，通信网络可能会发生拥塞，从而导致拥塞的 网络设备丢弃数据包，拥塞控制机制在保持网络稳定性和实现网络资源的高利用率方面起着重 要作用。在高带宽延迟网络中,TCP所使用的AIMD算法窗口抖动剧烈，导致其稳定性弱，系统 吞吐量小，拥塞发生时，拥塞窗口剧烈减小。为此，本文提出一种基于柯西分布的网络拥塞控制 策略，该策略主要是根据采样RTT数值的统计特性，迭代统计模型之柯西分布函数，动态更新预 测下一次的拥塞窗口，使网络能在较短的时间达到较高的吞吐量；通过NS-3仿真对所提出的策 略进行了验证。结果表明，与TCP New Reno相比，此策略有效提高了网络稳定性和网络性能。
若从实时控制的位置分类,则可分为源端算 法(Source Algorithm)和在链路设备上使用的链 路算法(Link Algorithm ),源端算法是指控制策 略在主机端，由中间节点向端反馈信息，其中应 用最为广泛的就是服务器端的拥塞控制协议;而 链路控制算法是指在链路路由器或交换机等中 间节点上执行的算法，比如Drop Tail"队尾丢 弃”算法⑷。广泛应用于路由算法、负载均衡协 议以及交换机端的主动队列管理技术。源端算 法重在实现端对端的拥塞控制，它主要通过在网 络的传输层改进传输控制协议来实现。而链路 控制算法更侧重于网络的路由选择、负载均衡等 网络层的拥塞控制。两类算法虽是不同的切入
网络各参数的分析来判断网络运行情况,防止下 一次传递信息时网络拥塞的出现。在此基础之 上，提出了一种基于柯西分布的拥塞控制策略， 其主要通过预测的方式，将RTT采样值迭代进 入柯西分布函数，来预估下一次拥塞窗口的大 小，从而避免网络发生拥塞。
RTT采样值，从而计算得到的统计模型的各参数 亦不精确,导致预测下一次拥塞的误差较大。
TCP的拥塞控制
TCP的拥塞控制1.引⾔计算机⽹络中的带宽、交换结点中的缓存和处理机等，都是⽹络的资源。
在某段时间，若对⽹络中某⼀资源的需求超过了该资源所能提供的可⽤部分，⽹络的性能就会变坏。
这种情况就叫做拥塞。
拥塞控制就是防⽌过多的数据注⼊⽹络中，这样可以使⽹络中的路由器或链路不致过载。
拥塞控制是⼀个全局性的过程，和流量控制不同，流量控制指点对点通信量的控制。
2.慢开始与拥塞避免发送⽅维持⼀个叫做拥塞窗⼝cwnd（congestion window）的状态变量。
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，另外考虑到接受⽅的接收能⼒，发送窗⼝可能⼩于拥塞窗⼝。
慢开始算法的思路就是，不要⼀开始就发送⼤量的数据，先探测⼀下⽹络的拥塞程度，也就是说由⼩到⼤逐渐增加拥塞窗⼝的⼤⼩。
这⾥⽤报⽂段的个数的拥塞窗⼝⼤⼩举例说明慢开始算法，实时拥塞窗⼝⼤⼩是以字节为单位的。
如下图：当然收到单个确认但此确认多个数据报的时候就加相应的数值。
所以⼀次传输轮次之后拥塞窗⼝就加倍。
这就是乘法增长，和后⾯的拥塞避免算法的加法增长⽐较。
为了防⽌cwnd增长过⼤引起⽹络拥塞，还需设置⼀个慢开始门限ssthresh状态变量。
ssthresh的⽤法如下：当cwnd<ssthresh时，使⽤慢开始算法。
当cwnd>ssthresh时，改⽤拥塞避免算法。
当cwnd=ssthresh时，慢开始与拥塞避免算法任意。
拥塞避免算法让拥塞窗⼝缓慢增长，即每经过⼀个往返时间RTT就把发送⽅的拥塞窗⼝cwnd加1，⽽不是加倍。
这样拥塞窗⼝按线性规律缓慢增长。
⽆论是在慢开始阶段还是在拥塞避免阶段，只要发送⽅判断⽹络出现拥塞（其根据就是没有收到确认，虽然没有收到确认可能是其他原因的分组丢失，但是因为⽆法判定，所以都当做拥塞来处理），就把慢开始门限设置为出现拥塞时的发送窗⼝⼤⼩的⼀半。
然后把拥塞窗⼝设置为1，执⾏慢开始算法。
基于QoS的TCP拥塞控制机制与调度算法研究
基于QoS的TCP拥塞控制机制与调度算法研究基于QoS的TCP拥塞控制机制与调度算法研究摘要：随着互联网的快速发展，TCP/IP协议已经成为网络通信的重要标准。
而在TCP协议中，拥塞控制是保证网络通信可靠性的关键。
然而，传统的TCP拥塞控制机制与调度算法无法适应高速、大规模网络环境下的需求，导致网络拥塞现象日益严重。
本文针对这一问题，通过研究基于QoS（Quality of Service）的TCP拥塞控制机制与调度算法，提出了一种能够优化网络拥塞控制的方案。
1. 引言TCP拥塞控制机制是在网络通信中保证可靠性的重要手段，不仅可以避免网络拥塞现象的发生，还可以提升网络通信的性能。
然而，传统的TCP拥塞控制机制主要通过丢包作为拥塞信号，并根据拥塞信号调整拥塞窗口大小来控制拥塞。
而在高速、大规模网络环境中，传统的拥塞控制机制已经无法适应需求。
2. QoS的概念与特点QoS（Quality of Service）即服务质量，是一种提供不同网络通信需求的不同服务质量的方法。
QoS有三个主要特点：优先权、带宽和可靠性。
通过使用不同的调度算法，可以实现按需分配带宽和保证网络通信的可靠性。
3. 基于QoS的TCP拥塞控制机制基于QoS的TCP拥塞控制机制主要通过优化拥塞信号的传递和响应机制来实现。
在该机制中，引入了新的拥塞信号传递方式，例如使用ECN（Explicit Congestion Notification）来替代丢包作为拥塞信号。
同时，在传输层和网络层之间建立了QoS映射关系，根据不同的QoS需求调整拥塞窗口大小。
4. 基于QoS的TCP调度算法基于QoS的TCP调度算法主要用于按需分配带宽和保证网络通信的可靠性。
该算法通过根据不同的QoS需求进行流量调度，实现了服务质量的差异化管理。
常见的基于QoS的TCP调度算法包括令牌桶算法、红绿灯算法等。
5. 实验结果与分析通过在实际网络环境中进行实验，本文对基于QoS的TCP拥塞控制机制与调度算法进行了验证。
计算机网络的拥塞控制
计算机网络的拥塞控制计算机网络中的拥塞是指当网络中的流量超过了网络链路或节点的处理能力时所产生的现象。
当网络发生拥塞时，数据传输的性能会受到影响，甚至可能导致数据丢失或延迟增加。
为了解决网络拥塞问题，计算机网络采用了各种拥塞控制机制。
一、概述拥塞控制是计算机网络中的一个重要问题，它主要关注如何控制网络中的流量，以保证网络的性能和可靠性。
拥塞控制机制旨在根据网络的拥塞程度，合理地控制数据的发送速率，从而避免网络拥塞的发生。
二、拥塞控制算法1. AIMD算法AIMD（Additive Increase Multiplicative Decrease）算法是一种经典的拥塞控制算法。
该算法通过不断调整发送速率来适应网络的拥塞情况。
当网络没有发生拥塞时，发送速率增加；当网络发生拥塞时，发送速率减小。
2. RED算法RED（Random Early Detection）算法是一种主动队列管理算法。
该算法通过在网络节点的队列中监测队列长度来估计网络的拥塞程度，并根据拥塞程度来调整数据的传输速率，从而实现拥塞控制。
3. ECN机制ECN（Explicit Congestion Notification）机制是一种基于IP网络的拥塞控制机制。
该机制通过在数据包的IP头部添加拥塞标志位来表示网络的拥塞程度，从而让网络节点可以根据拥塞程度来调整数据的传输速率。
三、拥塞控制策略1. 负反馈控制负反馈控制是一种常用的拥塞控制策略，它主要通过监测网络的拥塞情况，并根据拥塞情况来动态调整数据的传输速率。
负反馈控制可以有效地避免网络拥塞的发生，并保持网络的稳定性和可靠性。
2. 规避策略规避策略是一种基于预测的拥塞控制策略，它通过分析网络的负载和拥塞状况，提前采取措施来规避网络拥塞的发生。
规避策略可以在网络出现拥塞之前就进行调整，从而避免拥塞对网络性能造成的不良影响。
3. 分级拥塞控制分级拥塞控制是一种将网络流量分为不同优先级的策略，通过给不同优先级的流量分配不同的网络资源，从而实现对网络拥塞的控制。
路由器辅助的拥塞控制
麻省理工学院MIT电子工程与计算机科学系6.829 2002秋季第九讲路由器辅助的拥塞控制 2002年10月3日概述：站在网关角度的拥塞控制：精确的拥塞通知和主动队列管理。
RED是一个实例。
确保/加强端系统的协作。
1 入门在前面的讲义中，我们研究了端到端的拥塞控制的基本原理以及其中的一个实现（TCP）。
作为一个非常成功的解决拥塞问题的模型，端到端的拥塞控制保证了拥塞响应是可以听到的（降低的发送速度），并且小心地探测带宽（慢启动和增量算法），但是它具有一定的局限性。
1. 路由器位于拥塞的发生点，因此由路由器来做一些与拥塞相关的事情是非常有意义的。
然而，前提条件是这不会影响到路由器的复杂度和效率。
2. 单纯的端到端的拥塞控制不能执行流的隔离。
如果我们希望不同传输流的速率不会相互干扰，单纯的端到端的策略将不能满足。
基于网络服务的经济模型，隔离是一个必须的目标。
3. 端到端的拥塞控制的生存能力依赖于源的协作，这在目前的Internet网络中不是一个很好的假设。
路由器如何来解决端到端的拥塞控制的这些限制呢？1. 拥塞信号。
当发生或者即将发生拥塞时，路由器可以给网络中的源节点发送拥塞信号。
这个信号可以有很多种形式：报文丢弃，在报文中明确标志，给源发送明确的信息。
有些方式具有更好的实用性。
2. 缓存管理。
路由器有很多队列，用于接收和存放突发的大量报文。
一个路由器需要确定何时发送拥塞信号，如果确定了，还要进一步确定哪个报文需要标志或丢弃。
这两个问题都是由路由器的缓存管理算法确定的。
一个好的缓存管理机制为端到端的拥塞控制的实现提供了好的激励。
3. 调度。
当多个连接共享一个路由器时，先发送哪个报文呢？这由调度来决定。
可能有人会想到如果路由器完成所有这些工作，端到端的拥塞控制就不再需要了。
但这种想法是不对的。
要理解为什么会这样，我们必须理解如果不做任何形式的拥塞控制会出什么问题。
在L3的讨论中，这个问题就是潜在的拥塞崩溃congestion collapse。
无线网络TCP拥塞控制算法研究综述
无线网络TCP拥塞控制算法研究综述陈金超;谢东亮【摘要】随着WiFi,3G网络和无线设备的普及,无线通信传输数据亮不断增加。
对无线网络数据传输的性能要求也不断加大。
TCP作为现今internet网络主要传输控制协议之一，在IP层基础上为应用层提供面向连接的、可靠的数据传输服务。
TCP在有线网络中已经证明可以取得良好的传输性能，然而在无线网络中(蜂窝网络、Ad hoc网络和卫星网络等)由于无线信道具有高衰减、高比特误码率的特点等因素导致TCP传输性能衰弱。
目前国内外学者已经提出了各种不同的方法来提高无线网络中 TCP性能，本文着重讨论在蜂窝网络、wifi 网络下提升无线 TCP 性能的解决方案，对比标准 TCP协议，分析造成无线网络TCP性能下降的主要原因以及各无线网络TCP解决方案的性能。
%With the popularity of WiFi/3G network and wireless devices, wireless transmission is increasing. TCP is one of the core protocols of the Internet protocol suiteand provides a reliable data transmission service to the application layer. TCP has been optimized for wired networks. However, the Performance of TCP decrease in wireless network due to fad-ing, shadowing, hand off, and other radio effects, that cannot be considered congestion. This article focuses on the perfor-mance of wireless TCP in a cellular network and WiFi network, compared to standard TCP protocol, analyses the reason of TCP performance degradation in wireless network and introduces existing solutions that enhancing the performance of TCP wireless.【期刊名称】《软件》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P82-87)【关键词】无线网络;WiFi;3G;TCP;性能优化【作者】陈金超;谢东亮【作者单位】北京邮电大学网络技术研究院北京 100876;北京邮电大学网络技术研究院北京 100876【正文语种】中文【中图分类】TP393.0随着无线网络和无线设备的普及,无线通信传输数据量愈来愈大。
tcp协议拥塞控制策略
tcp协议拥塞控制策略
TCP协议的拥塞控制策略有以下几种：
1. 慢启动（Slow Start）：初始时，发送方将发送窗口（发送
的数据大小）设置为一个较小的值，然后每经过一个往返时间RTT就将发送窗口大小加倍，直到达到一个拥塞窗口大小的
阈值。
2. 拥塞避免（Congestion Avoidance）：当发送窗口大小达到
拥塞窗口大小的阈值时，发送方将每经过一个RTT就将发送
窗口增加一个MSS（最大报文段长度），而不再是加倍。
这
样可以避免过快地增大发送窗口，以免引发拥塞。
3. 快重传（Fast Retransmit）：当发送方接收到重复的ACK
（确认应答）时，说明网络中有数据包丢失，此时发送方不需要等待超时重传，而是立即重传丢失的数据包。
4. 快恢复（Fast Recovery）：在发生快重传时，发送方将拥塞
窗口大小减半，但不将阈值减半，接下来通过拥塞避免策略进行调整。
5. TCP Tahoe算法：Tahoe算法是较早期的拥塞控制算法，基
于快重传和快恢复策略，但不支持拥塞窗口的增加。
6. TCP Reno算法：Reno算法是目前广泛使用的拥塞控制算法，基于快重传和快恢复策略，同时支持拥塞窗口的增加。
以上是TCP协议中常见的拥塞控制策略，通过这些策略，TCP协议可以根据网络拥塞程度来调整发送窗口大小，以保证网络的稳定性和可靠性。
tcp协议中发送方和接收方进行流量控制的机制
tcp协议中发送方和接收方进行流量控制的机制TCP协议中的流量控制机制是确保发送方和接收方之间数据传输的平衡与稳定的重要手段。
通过有效的流量控制，TCP能够避免接收方无法及时处理过多数据而导致的丢包和网络拥塞问题。
本文将深入探讨TCP协议中发送方和接收方进行流量控制的机制，并分享本人的观点和理解。
1. TCP流量控制的概念和重要性TCP流量控制是指发送方根据接收方的处理能力，动态调整发送数据的速率，以保证接收方能够及时处理并接收数据。
这种机制避免了数据的积压和丢失，并能有效避免网络拥塞。
在高速网络和大带宽环境下， TCP流量控制显得尤为重要，以保持数据传输的平衡和稳定性。
2. 滑动窗口机制TCP协议通过使用滑动窗口机制来实现流量控制。
滑动窗口是发送方和接收方之间的一个缓冲区，用于存储要发送或接收的数据。
通过控制滑动窗口的大小和移动，TCP协议实现了数据的有序传输和流量控制。
3. 接收方的窗口大小接收方通过在TCP首部中的窗口字段来告知发送方当前可以接受的数据量。
发送方根据接收方窗口大小调整发送数据的速率，确保不会发送超过接收方处理能力的数据量。
如果接收方窗口为0，表示接收方当前无法接收数据，发送方将停止发送数据，直到接收方窗口重新打开。
4. 慢开始算法发送方在建立TCP连接时，会先发送一个较小的数据量，并逐渐增加发送数据量的速率，这个过程称为慢开始。
慢开始算法旨在避免在网络发生拥塞时一次性发送过多的数据，导致网络瓶颈和数据丢失。
5. 拥塞窗口和拥塞避免拥塞窗口是发送方根据网络拥塞情况动态调整的一个参数，用于限制发送方的数据流量。
拥塞避免算法通过根据网络拥塞程度调整拥塞窗口的大小，使得发送方的数据流量逐步增长，以避免网络拥塞。
6. 快速重传和快速恢复快速重传和快速恢复是TCP协议中用于处理丢包问题的机制。
当发送方未收到接收方的确认消息时，会进行重传，而不是等待超时再重传。
这种机制能够快速恢复丢失的数据段，减少数据的重复传输。
数据中心网络中一种基于ECN的TCP慢启动拥塞控制策略
数据中心网络中一种基于ECN的TCP慢启动拥塞控制策略黄家玮;徐文茜;胡晋彬;王建新;叶进【期刊名称】《电子科技大学学报》【年(卷),期】2018(047)002【摘要】在数据中心网络中,高带宽、低时延的链路和多对一的网络结构造成了TCP Incast吞吐率崩溃问题.现有的改进方法都关注于在TCP拥塞避免阶段改进其拥塞控制算法,而忽视了慢启动阶段中激进的指数增窗方式是造成Incast问题的关键原因.因此,该文提出了一种基于ECN的TCP慢启动拥塞控制策略(gentle slow sTart, GST),利用已有的拥塞标志位动态反馈缓存拥塞状况,以调节慢启动阶段的增窗速率.实验结果表明,该方法帮助现有的数据中心TCP协议有效地避免了并发传输中的吞吐率崩溃现象,将并发度和吞吐率分别提升了3.4倍和85倍.%TCP incast congestion happens in data center networks with high-bandwidth and low-latency, when multiple synchronized servers send data to a single receiver in parallel. The existing improved methods focus on the congestion control algorithm in the congestion avoidance phase, ignoring the aggressive exponential increasing window in the slow start phase that is a key reason for incast problem. Therefore, this paper proposes an ECN-based slow-start of transmission control protocol (TCP) congestion control strategy, which dynamically feedbacks congestion status by using the existing congestion flags to adjust the window-increasing speed during the slow start phase. Experimental results show that our approach helps the existing data center TCP effectively avoid the throughput collapse inconcurrent transmissions. The number of concurrent flow and network throughput are increased by 3.4× and 85×, respectively.【总页数】9页(P169-177)【作者】黄家玮;徐文茜;胡晋彬;王建新;叶进【作者单位】中南大学信息科学与工程学院长沙 410083;中南大学信息科学与工程学院长沙 410083;中南大学信息科学与工程学院长沙 410083;中南大学信息科学与工程学院长沙 410083;广西大学计算机与电子信息学院南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】TN97【相关文献】1.一种基于ECN的无线TCP拥塞控制机制 [J], 韩江洪;吴迈;刘征宇2.一种基于TCP Reno的改进的拥塞控制慢启动算法 [J], 程宪宝3.混合无线链路高速网络中一种基于TCPW的拥塞控制改进算法 [J], 刘壮礼;陈元琰;罗晓曙;闫友彪4.混合无线链路高速网络中一种基于TCPW的拥塞控制改进算法 [J], 刘壮礼;陈元琰;罗晓曙;闫友彪5.混合网络中一种基于拥塞概率预测的TCP协议 [J], 叶进;王建新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ Ｃ ｅｏ ｍｅ ｄｔ ｎ Ｑ ｅｙ ．．ｎ ＸＭＬ ｑ ｅｙ ｌｎｕｇ ， ６ Ｗ３ Ｒ ｃｍ ｎ ａｏ ，Ｘ ｕ ｒ ０Ａ ｉ １ ｕｒ ａ ｇａｅ
Ｊ ｕ ｒ ０ ７ ｎ ａ ａｙ ２ ０ ，ｈｔ ： ｗ ｔ ／ ｗｗ． ．ｒ／ Ｒ／ Ｏ ／ Ｃ ｘ ｕ ｒ－０ ７ ２ ｐ／ ｗ３ｏｇＴ ２ Ｏ７ＲＦ ・ｑ ｅｙ２ ０ ０１ ３
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｙ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ｓｉ ｎ ｅ ｇ ｄ Ａｄ ｒ ｓ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｋｅ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ Ｃｏ ｖ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓＢｏ ｋ
Ｐ ｎ ｎ ｑ ｎ Ｍｉ ｈ ｎ ｋ ／ Ｚ ａ ｇ Ｐ ｉ ａ ｇ ｅ ｇ Ｒｏ ｇ ｕ ， ｅ ｇ Ｕ１ ｈ ｎ ｅ ｙ ｎ Ｚ ，
Ａｂｔａｔ ｗ ｅ ｃｎｑ ｅ ｏｖｒｅ ｄ ｒｓ ｂ ｏ Ｃ Ｂ，ｕ ｓｒ ｔｎｎ ｔ ｃｔ ｎａｄｄｔ ｓｎｈｏ ｉ ｔｎ ｈｖ ｅｎ ｓｒｃ Ｔ ｏｋｙｔ ｈ ｉｕｓ ｎｃｎｅｇｄａ ｄｅｓ ｏｋ（Ａ ）ｓｂｃ ｐｉ ／ｏ ａ ｏ ｎ ａ ｙｃ ｒ ｚ ｉ ， ａｅｂｅ ｅ ｉ ｉ ｏ ｆ ｉ ｉ ａ ｎ ａｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｎ ｅｇ ｄａ ｄｅ ｓ ｏ ｋ ｐ ｒｏ ａ ｏ ｔｃ ａｄ ｓｂ ｃ ｐｉｎｎ ｔ ｃ ｔ ｎ ｄ ｔ ｙ ｃ ｒｎｚ ｔ ｎ （ 稿 日期 ：０９ ２ ２ ） ｙｗｏ ｄ ｏ ｖ ｒｅ ｄ ｒｓ ｏ ， ｅｓｎ ｌ ｎａ ｔ ｒ， ｕ ｓｒ ｔ ／ｏｉ ａｉ ， ａａｓｎ ｈ ｏ ｉａｉ ｂ ｃ ｃ ｉ ｏ ｉ ｆ ｏ ｏ 收 ２０ —１～ ３
Ｓ ｉｅ ｒｉ４ 和 Ｚｇａｔ、 Ａ Ｔ Ｐ 。显式丢包检测则需要 ｐ ．ａ ｔ】 ｉ ｇ Ｄ Ａ Ｃ ［ ｋ ｔ ｎ， ５ ｚ ￣ ； ｑ
＿
中间节点（ 如路由器） 的参与 ， 它明确地告知数据发送端关
借鉴参考文献【１ ｌ］ 对网络等级的划分， Ｌ＿ Ｃ Ｍ ＦＥ Ｎ根据 Ｒ Ｔ的波动变化， １ Ｉ Ｉ 可对网络拥塞程度进行动态的量化分析 ，
隐式丢包检测虽然实现简单 ， 但是会出现错检和漏检． 效率不高。目前广泛使用的显式拥塞通知（ Ｃ ） Ｅ Ｎ 可以检测
丢包的类型． 但只能反映网络处于拥塞或者非拥塞状态， 即其是二元的． 且发送端得到拥塞通知的提前时间是很有 限的， 因而网络对拥塞的反应速度的提高也非常有限。 本文提 出了一种 基于 Ｅ Ｎ的多级反 馈 （ ｕｉ ｖｌ Ｃ ｍ ｌ１ｅ ｔｅ ． ｆ ｄａｋｂｓ Ｃ ｅ ｂｃ ａ ｄＥ Ｎ。简称 Ｍ ＦＥ Ｎ ｅ ｅ Ｌ＿ Ｃ ）拥塞 控制 算法 。
ａ ｄ ｅ ｓ ｄ ｉ ｅａ ｌ Ｔ ｅａ ｃ ｉ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｅ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｆ ｄ ｒ ｓ ｅ ｄ ｔｉ ｈ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｎ ｍｕａ ｉ ｅ ｕｔ ｏ ｎ ． ｅ ｏ ｓ ＣＡＢ ｈ ｖ ｌｏｂ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ａ ｅ ａｓ ｅ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔｄ
¨ ；
善
研究与开发
一
种基 于 Ｅ Ｎ的无线 Ｔ Ｃ ＣＰ拥塞控 制机制
韩 江洪 ， 迈 ， 吴 刘征 宇
（ 肥 工业 大 学 合 肥 ２ ０ ０ ） 合 ３ ０ ９
１ 引 言
相比于有线网络， 无线网络具有高误码率、 低速率、 时
广 东 省 教 育 部 产 学 研 结 合 基 金 资 助项 目（ ｏ２０ Ｂ ９ ３ ００ ） Ｎ ．０９ ０ ０ ０ ３ ３ ， 安 徽 省 科 技 攻 关 基 金 资 助 项 目 （ ｏ ７ １２ ２ ４ ） 中兴 通 讯 研 Ｎ ． ００００５ ， ０
于网络的负载状况 ， 如显式丢包通￣（Ｌ ）、 １ Ｎｔ 显式拥塞通 Ｅ Ｓ Ｊ
￣（Ｃ ）、 Ｃ 【等。 Ｉ ＮｔＳ Ｋ Ｅ ｇＡ 蝴 ］
以此预测网络 的拥塞状况，具体方法如下：令 ｄ Ｔ ＝ Ｔ （ ＂ 一 ７ ， Ｔ ＝ Ｔ－Ｒ Ｔ ｄＲ Ｔ 为 Ｒ ） Ｔ Ｔ Ｔ￣Ｉ Ｔ 。Ｒ 了 ｐ ＿ Ｔ Ｐ数据段传输过程中测得的Ｉ［ 的最小值； 删 表示 Ｃ Ｉ『 ， ］ ］ 仃－ 具有 Ｅ Ｎ标志时所测得的 Ｒ’值； 刀 表示 Ｒ ’的变化 Ｃ ’ 地 Ｉ Ｉ １ Ｉ Ｉ
（ｏ ｅｅ ｆ ｏ ｍｕ ｉ ｔ ｎ ｎ ｎ ｒ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇＮ ｎｉ Ｕ ｉ ｒｔ ｏＰ ｓ ｎ Ｔ ｌ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎ ，ａｊ ｇ １０ ３Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｏ Ｃ ｍ ｎｃ ｉ ｄＩｆ ｍａｏ ｎｉｅｒ ，ａｊ ｇ ｎｖ ｓ ｙ ｆ ｏｔａｄ ｅｅ ｍｍ ｎ ａｉ ｓ ．ｉ ２０ ０ ，ｈｎ） ｌ ａｏ ａ ｏ ｉ ｎ ｎ ｅｉ ｓ ｃ ｃ ｏ Ｎ ｎ
究 基 金 资助 项 目 （ ｏ Ｘ ０ ４ ２ １ ０ ６ Ｎ ． Ｊ ２ ０ １２ — ５ ） Ｚ ０
延变化大、 连接频繁断开等特点， 会导致经常性的误码及
丢包［ 一旦发生丢包及时延变大， Ｉ Ｊ 。 传统的Ｔ Ｐ Ｃ 会将其误认
为网络拥塞．从而启动不必要的拥塞控制及避免机制， 造
成链路空闲， 浪费发送机会 ， 导致系统性能下降。传统的
１ Ｉ ｒ ． ＲＦ ７ Ｅ．Ｆ Ｃ ３ ６ ． ＳＰ ｓ ｅ ｉｃ ｖ ｎ ｎ ｔｆ ａｉｎ．ｕ ｅ ０ ２５ Ｉ－ｐ ｃｆ ｅ ｅ ｔ ｏｉｃ ｔ ｉ ｉ ｏ Ｊ ｎ ２ ０２
ｈ ｔ： ｗ ｔｐ ／ ｗｗ． ｆ．ｒ ／ｆ ／ｆ ３ ６ ． ｔ ／ ｉ ｏ ｇ ｒｅ ｒｃ ２ ５ ｔ ｅ ｘ
电｛ 攀 骞
究． 提出了多种技术 ． 主要分为隐式丢包检测和显式丢包
时 Ｅ Ｎ标志并没有被标识 ． Ｃ 就表明此时 ［ 并不能反映 ． Ｉ Ｉ 网络状况而应将其忽略。 在此基础上， 就可以被用来 Ｒ 丌 预测网络的拥塞状况。
２２ 网络拥塞状况划分方法 。
检测两类。隐式丢包检测是接收端或发送端通过某些 参量 的变化 隐式地 推断丢包 的类 型『 如 Ｉ ｅ ａｉ Ｐ、 ２ ｎ ｒｒｖ ］ １ ， ｔ ．ｒ ａ