计算机网络技术-5.7 TCP 的流量控制

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tcp进行流量控制的方法

tcp进行流量控制的方法

tcp进行流量控制的方法TCP (Transmission Control Protocol) 是一种可靠的协议,用于在计算机之间传输数据。

TCP 可以在网络中通过流量控制来保证数据的传输质量和系统性能。

它可以慢慢地将数据传送到接收方的缓冲区,以保证数据传输的平稳和有效。

在本文中,我们将探讨 TCP 进行流量控制的方法。

TCP 根据接收端可用缓存容量的大小,调整数据的发送速度。

当接收端的缓存满载时,TCP 会发出一个通知,告诉发送端需要降低发送的数据速度。

这样可以避免网络拥塞,提高数据传输的效率和性能。

TCP 实现了两种流量控制机制:滑动窗口和拥塞控制。

一、滑动窗口滑动窗口是 TCP 流量控制的一个重要特征。

它控制了 TCP 协议中数据的发送速率和接收端的处理速率之间的平衡。

TCP 使用一个滑动窗口来跟踪网络中允许发送多少数据块。

滑动窗口大小由接收方控制,并且接收方会根据其可用缓存的大小来调整窗口的大小。

每当接收方成功地接收了一些数据时,他会通知发送方,发送方可以发送新的数据块。

如果接收方的可用缓存已满,发送方就会停止发送新数据,直到接收方有更多的空间可用。

滑动窗口是动态调整的,因此它可以自适应不同的网络环境和数据流。

二、拥塞控制拥塞控制是 TCP 协议另一个重要的流量控制特征。

网络拥塞会导致数据丢失、网络延迟和数据包的乱序发送等问题,从而影响数据传输的效率和性能。

TCP 通过拥塞控制机制来避免这些问题。

拥塞控制是通过发送窗口大小进行调整来实现的。

如果检测到网络拥塞,TCP 会降低发送的速度,并且减少窗口的大小。

当拥塞消失后,TCP 将逐渐增加窗口的大小,以恢复正常的数据传输速率。

TCP 的拥塞控制有四种算法:1. 慢启动算法慢启动算法是 TCP 拥塞控制的一种算法。

在开始数据传输时,TCP 会将发送窗口大小设置为一个很小的值,然后逐步增加该值以使数据传输速度能够逐步增加。

这样可以避免一开始就发送大量的数据,导致网络拥塞。

TCP的流量控制和阻塞控制

TCP的流量控制和阻塞控制

TCP的流量控制和阻塞控制流量控制和阻塞控制实例:可以⽤⼀个例⼦来说明这种区别。

设某个光纤⽹络的链路传输速率为1000Gbit/s。

有⼀台巨型计算机向⼀台个⼈电脑以1Gbit/s的速率传送⽂件。

显然,⽹络本⾝的带宽是⾜够⼤的,因⽽不存在产⽣拥塞的问题。

但流量控制却是必须的,因为巨型计算机必须经常停下来,以便使个⼈电脑来得及接收。

(流量控制)但如果有另⼀个⽹络,其链路传输速率为1Mbit/s,⽽有1000台⼤型计算机连接在这个⽹络上,假定其中的500台计算机分别向其余的500台计算机以100kbit/s的速率发送⽂件。

那么现在的问题已不是接收端的⼤型计算机是否来得及接收,⽽是整个⽹络的输⼊负载是否超过⽹络所能承受的。

(阻塞控制)TCP流量控制1.什么是流量控制? 所谓的流量控制就是让发送⽅的发送速率不要太快,让接收⽅来得及接受。

2.什么⽅式进⾏流量控制? a.利⽤滑动窗⼝机制可以很⽅便的在TCP连接上实现对发送⽅的流量控制。

b.TCP的窗⼝单位是字节,不是报⽂段,发送⽅的发送窗⼝不能超过接收⽅给出的接收窗⼝的数值。

滑动窗⼝机制⽰意图:1.设A向B发送数据。

在连接建⽴时,B告诉了A:“我的接收窗⼝rwnd = 400”(这⾥rwnd表⽰recevier window)。

2.发送⽅的发送窗⼝不能超过接收⽅给出的接收窗⼝的数值,请注意,TCP的窗⼝单位是字节,不是报⽂段。

3.再设每⼀个报⽂段为100字节长,⽽数据报⽂段序号的初始值设为1(图中第⼀个箭头上⾯的序号为seq=1。

从1开始,data⾥有100个字节的数据。

)4.图中箭头上⾯⼤写ACK表⽰⾸部中的确认位ACK(应答标识,表⽰接收到信息),⼩写ack表⽰确认字段的值(表⽰接收到了哪些具体的数据)。

a.接收⽅的主机N进⾏了三次流量控制,第⼀次把窗⼝减⼩到rwnd =300。

b.第⼆次⼜减⼩到rwnd = 100。

c.最后减到rwnd = 0,即不允许发送⽅再发⽣数据了。

计算机网络试卷8

计算机网络试卷8

《计算机网络》试卷8一、填空题(10分,每空1分)1.根据信号中参数的取值方式,通常将信号分为___________信号和___________信号。

2.计算机网络各层次结构模型及其协议的集合称为___________。

3.与一个C类IP地址相对应的默认子网掩码是___________。

4.在早期的数字传输系统中,T1标准的数据传输速率是___________,E1标准的数据传输速率是___________。

5.应用层的许多协议都是基于___________方式,例如HTTP、FTP。

6.计算机网络采用___________交换技术,而传统的电话网络则采用___________交换技术。

7.无线局域网标准中,IEEE 802.11g的数据传输速率最高可达___________。

二、选择题(20分,每题2分)1.IEEE 802.3局域网标准中,设置MAC子层的主要目的之一是实现()。

A.差错恢复B.逻辑链路的建立C.流量控制D.帧的寻址与识别2.IP协议向运输层提供的是()。

A.无连接的不可靠的服务B.面向连接的不可靠的服务C.无连接的可靠的服务D.面向连接的可靠的服务3.虚拟专用网VPN采用的类似点对点通信的安全技术是()。

A.加密技术B.身份认证技术C.隧道技术D.密钥管理技术4.Internet最早起源于()。

A. ARPANETB.EthernetC.NSFNETD.FDDI5.TCP使用滑动窗口进行流量控制,流量控制实际上是对()的控制。

A.接收方数据流量B.发送方数据流量C.收发双方数据流量D.链路上任意两个结点间的数据流量6.在TCP/IP协议族中,UDP协议工作在()。

A.应用层B.运输层C.网际层D.网络接口层7.在同一信道上同一时刻,可进行双向数据传输的通信方式是()。

A.单工B.半双工C.全双工D.以上都不是8.Internet的域名空间采用的是()。

A.网状结构B.树状结构C.链式结构D.线性结构9.当物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽时,可采用的复用技术是()。

计算机网络试卷22

计算机网络试卷22

《计算机网络》试卷22一、填空(10分,每空1分)1.在OSI参考模型中,保证端到端的可靠性是在____________上完成的。

2.MAC地址通常存储在计算机的___________上。

3.流量控制功能,实质上是由____________执行的。

4. MAC地址是一个____________字节的二进制串,以太网MAC地址由IEEE负责分配。

以太网地址分为两个部分:地址的前____________个字节代表厂商代码,后____________个字节由厂商自行分配。

5. 网络协议主要要素为___________、___________和___________。

6. Internet中广泛使用的电子邮件传送协议是___________。

二、单项选择题(30分,每题2分)1.局域网互连主要有()两种形式。

(1)LAN-LAN (2) LAN-WAN (3)WAN-WAN (4)LAN-WAN-LANA. (1)和(2)B. (1)和(4)C. (2)和(3)D. (3)和(4)2.常用的IP地址有A、B、C三类,128.11.3.31是一个()类IP地址。

A. A类B. B类C. C类D. D类3.对IP数据报分片的重组通常发生在()上。

A. 源主机B. IP数据报经过的路由器C. 目的主机D. 目的主机或路由器4.以下不属于局域网常用拓扑结构的是()A.树型B. 星型C. 总线型D. 环型5.下列最好地描述了循环冗余检验的特征的是()A. 逐个的检查每个字符B. 查出99%以上的差错C.查不出有偶数个位出错的差错D. 不如纵向冗余检查可靠6.如果子网173.6.32.0/20被划分为子网173.6.32.0/26则下列结论中正确的是()A. 被划分为62个子网B.每个子网有64个主机C. 被划分为32个子网D. 每个子网有62个主机7.访问因特网的每台主机都需要分配IP地址(假定采用缺省子网掩码),IP地址()分配给主机是正确的。

计算机网络中的流量控制和拥塞控制

计算机网络中的流量控制和拥塞控制

计算机网络中的流量控制和拥塞控制计算机网络中的流量控制和拥塞控制是确保网络通信顺畅的重要方面。

流量控制是指调节数据在网络中的传输速率,以确保发送方和接收方之间的数据流动平稳。

拥塞控制则是指在网络中出现的拥塞情况下,采取相应的策略来缓解网络拥塞。

以下是关于计算机网络中流量控制和拥塞控制的详细步骤:1. 流量控制的目标:- 避免发送方发送速率过快,导致接收方无法处理和存储数据;- 避免接收方缓冲区溢出,导致数据丢失;- 平衡发送方和接收方的数据流量。

2. 流量控制方法:- 停止等待协议:发送方发送数据后停止发送,等待接收方的确认消息。

只有接收到确认消息后,发送方才会发送下一个数据包。

- 滑动窗口协议:发送方和接收方维护一个滑动窗口,指定允许发送或接收的数据包数量。

发送方根据窗口大小发送数据,接收方根据窗口大小接收数据,并发送确认消息。

3. 拥塞控制的目标:- 避免网络中出现拥塞;- 减少拥塞时的数据丢失和时延;- 公平分配网络资源。

4. 拥塞控制方法:- 慢启动:发送方初始时只发送少量数据,然后根据网络拥塞情况逐渐增加发送速率,以避免突发数据导致拥塞。

- 拥塞避免:通过控制发送速率和窗口大小来避免网络拥塞。

根据网络状况调整发送速率和窗口大小,使得网络性能处于最佳状态。

- 拥塞发生时的处理:当网络发生拥塞时,发送方需及时减少发送速率以缓解拥塞。

常用的方法有降低拥塞窗口大小和进行传输超时等。

5. 流量控制与拥塞控制的区别:- 流量控制是在发送方和接收方之间进行,而拥塞控制是在整个网络中进行。

- 流量控制解决的是发送方和接收方之间的数据流动问题,而拥塞控制解决的是网络中的传输负载过重问题。

- 流量控制是为了保证接收方的数据处理能力,而拥塞控制是为了保证整个网络的性能。

总结:计算机网络中的流量控制和拥塞控制是确保网络通信顺畅的关键手段。

通过适当的流量控制,可以保证发送方和接收方之间的数据传输平稳。

而拥塞控制则是在网络拥塞时采取相应策略,确保网络性能和数据可靠传输。

计算机网络试卷63

计算机网络试卷63

《计算机网络》试卷63一、填空(共20分,每空2分)1.当PPP 用在同步传输链路时,协议规定采用硬件来完成______,当PPP 用在异步传输时,就使用一种特殊的______。

2.接收电子邮件的协议有______、______和HTTP。

3. TCP 根据对方给出的_______和_______来决定一个报文段应包含多少个字节, UDP 发送的报文长度是_______给出的。

4.Internet的网络拓扑结构是一种______结构。

5.FTP使用两条TCP连接来完成文件传输,一条是________,另一条是________。

二、单项选择题(共20分,每题2分)1.关于10 吉比特以太网叙述正确的是()。

A.10 吉比特以太网与10 Mb/、100 Mb/s 和1 Gb/s 以太网的帧格式不相同B.10 吉比特以太网没有保留802.3 标准规定的以太网最小和最大帧长C.10 吉比特以太网只使用光纤作为传输媒体D.10 吉比特以太网只工作在全双工方式,因此没有争用问题,也不使用CSMA/CD 协议2.若PPP用在同步传输链路时,如果帧的数据字段为7DH,则发送的数据为()。

A.001111101B.011111001C.100111110D.1011111003. 关于TCP连接建立过程,以下哪一项描述是错误的()A. 约定双方数据传输速率B. 约定初始序号C. 分配缓冲器并告知对方窗口大小D. 约定单个报文最大长度4.下列能在互联网中实现路由选择的设备是()。

A. 路由器B. 集线器C. 网关D. 中继器5.高层协议利用TCP协议提供的()与目的进程建立连接。

A. IP地址B. MAC地址C. 逻辑地址D. 端口号6.在子网划分中,当前子网的广播地址是()。

A.下一个子网号-1B.下一个子网号-2C.当前子网号+1D.当前子网号+子网内主机数7.基于TCP/IP的互联网服务中,IP协议提供主机之间的( 1 )分组传输服务。

tcp流量控制的方法

tcp流量控制的方法

tcp流量控制的方法TCP(传输控制协议)是一种常用的传输协议,用于在计算机网络中可靠地传输数据。

在数据传输过程中,TCP流量控制起着重要的作用,以确保发送方和接收方之间的数据传输速度合理、稳定。

TCP流量控制的目标是防止发送方发送速度过快,从而导致接收方无法处理和接收数据。

下面列举几种常用的TCP流量控制方法:1. 滑动窗口:TCP中的滑动窗口机制允许发送方在不等待确认的情况下连续发送多个数据包。

接收方会发送一个窗口大小的确认信息,告诉发送方可以继续发送多少个数据包。

通过动态调整滑动窗口的大小,可以有效控制数据的发送速度。

2. 慢启动和拥塞避免:在TCP建立连接之后,发送方会采用慢启动算法逐渐增加发送窗口的大小,以便测试网络的拥塞程度。

如果网络出现拥塞,发送方会以指数增长的速度减小发送窗口的大小,从而减少发送速度,以避免网络拥塞的进一步加剧。

3. 拥塞控制:TCP使用拥塞控制算法来检测网络拥塞并相应地减少发送速度。

当网络出现拥塞时,发送方会采用拥塞避免算法,逐渐减小发送窗口的大小,以降低发送速度。

通过监测丢包和延迟,发送方可以判断网络的拥塞情况并相应地调整发送速度。

4. 接收方窗口调整:接收方可以通过调整接收窗口的大小来控制发送方的发送速度。

如果接收方的处理能力较低,可以减小接收窗口的大小,从而限制发送方的发送速度。

5. 基于时间的流量控制:TCP还可以使用基于时间的流量控制方法,例如定时器和超时机制。

发送方在发送数据之后会启动一个定时器,如果在一定时间内没有收到接收方的确认信息,发送方会认为数据丢失并重新发送。

通过定时器和超时机制,可以有效控制数据的发送速度。

总结起来,TCP流量控制通过滑动窗口、慢启动和拥塞避免、拥塞控制、接收方窗口调整以及基于时间的流量控制等方法来确保数据传输的稳定性和可靠性。

这些方法可以根据网络情况和需求进行调整,以达到最佳的传输效果。

tcp流量控制原理

tcp流量控制原理

tcp流量控制原理
TCP流量控制是一种网络传输机制,用于控制发送端发送数据的速率,以防止接收端的缓冲区溢出或丢包。

它通过接收端发送的确认信号(ACK)来实现。

TCP流量控制主要涉及两个因素:窗口大小和拥塞窗口。

窗口大小是接收端向发送端传达的一个数值,表示接收端能够接收的数据量。

发送端应根据此值来控制发送速率。

接收端会在每个ACK中返回一个窗口大小,如果窗口大小为0,则表示接收端的缓冲区已满,发送端应暂停发送。

拥塞窗口是发送端自己设置的一个变量,用于限制当前发送到网络中的数据量。

发送端根据拥塞窗口大小来控制发送速率。

当网络拥塞时,拥塞窗口会减小,以降低发送速率,从而减少拥塞程度。

具体来说,TCP流量控制通过以下步骤实现:
1. 发送端向接收端发送数据段,并将其添加到发送缓冲区中。

2. 接收端接收到数据段后,将其从接收缓冲区中取出,并发送ACK确认信号给发送端,同时返回当前窗口大小。

3. 发送端收到ACK确认信号后,根据接收端返回的窗口大小和当前的拥塞窗口大小,决定下一次发送的数据段数量。

4. 发送端重复以上步骤,不断调整发送速率,以适应网络的变化情况。

通过TCP流量控制,发送端和接收端能够保持相对稳定的数据传输速率,从而实现高效可靠的数据传输。

它能够根据网络状况和接收端的处理能力动态调整发送速率,以提高传输效率和减少数据丢失的可能性。

tcp进行流量控制的方法

tcp进行流量控制的方法

TCP进行流量控制的方法1. 前言在计算机网络中,数据传输的速度可能会因为网络拥塞、链路质量不佳或接收端处理能力不足等原因导致数据丢失、延迟增加等问题。

为了解决这些问题,TCP协议提供了流量控制机制,用于调整发送端发送数据的速率,以保证网络的稳定性和可靠性。

2. TCP流量控制的基本原理TCP流量控制的基本原理是通过发送端和接收端之间的协商,动态地调整发送数据的速率,使得接收端能够及时处理并消化接收到的数据,避免因为数据拥塞而导致的问题。

TCP流量控制采用滑动窗口的机制来实现,发送端和接收端通过维护窗口大小来协商数据发送的速率。

发送端通过控制窗口的大小来限制发送数据的量,接收端通过通告窗口的大小来告知发送端能够接收的数据量。

当发送端发送的数据超过接收端窗口大小时,发送端需要等待接收端扩大窗口后才能继续发送数据。

3. TCP流量控制的方法3.1 慢启动慢启动是TCP流量控制的一种基本方法,通过动态调整发送窗口大小来控制发送数据的量,避免突发发送导致的网络拥塞。

慢启动算法的原理是,发送端初始将窗口大小设置为一个较小的值,然后每经过一个往返时间(RTT),窗口大小就会加倍,即指数级增长,直到窗口大小达到一个上限。

这样可以确保在网络开始建立时发送端的数据量较小,对网络产生的影响较小,随着网络的逐渐稳定,窗口大小逐渐增加。

3.2 拥塞避免拥塞避免是TCP流量控制的另一种方法,通过动态调整发送窗口大小,避免发送数据过多导致的网络拥塞。

拥塞避免算法的原理是,当发送端窗口大小达到上限后,不再使用慢启动算法,而是进入拥塞避免阶段。

在拥塞避免阶段,窗口大小按线性增长的方式进行调整,即每经过一个往返时间(RTT),窗口大小增加一个固定大小的值。

3.3 快重传和快恢复快重传和快恢复是TCP流量控制的一种优化方法,主要用于处理丢失和重复的数据包,避免不必要的重传和延迟。

快重传算法的原理是,当接收端发现收到了一个已经接收过的数据包时,会立即向发送端发送重复确认(ACK)。

计算机网络试卷72

计算机网络试卷72

《计算机网络》试卷72一、名词辨识(共10题,每题1分,共10分。

)用所给定义解释以下术语,将答案填入答题区,否则不给分。

6. C IDR7. 对等连接方式8. O SPF9. 流量控制10. 鉴别A.MAC层使用的带碰撞检测的载波侦听多点接入协议。

B.MAC层使用的碰撞避免的载波侦听多点接入协议。

C.防止过多的数据注入网络,防止网络中路由器或链路过载。

D.抑制发送端发送数据的速率,以便使接收端来得及接收。

E.是低速WPAN最重要的技术。

主要用于各种电子设备之间的无线通信,其主要特点是通信距离短,传输数据速率低,并且成本低廉。

F.1994年爱立信公司推出的系统,其标准是IEEE802.15.1,通信范围在10米左右。

G.所涉及到的问题是所进行的过程是否被允许。

H.是要验证通信的对方的确是自己所要通信的对象,而不是其他的冒充者。

I.是用来表示从因特网上得到的资源位置和访问这些资源的方法。

J.定义浏览器怎样向万维网服务器请求万维网文档,以及服务器怎样把文档传送给浏览器。

K.其是一个距离向量协议。

L.其最主要特征就是使用分布式的链路状态协议。

M.这类端口号仅在客户进程运行时才动态选择,因此又叫短暂端口号。

N.IANA把这些端口号指派给了TCP/IP最重要的一些应用程序,让所有的用户都知道。

O.在一段数据的前后分别添加首部和尾部构成了一个帧。

P.使得无论什么样的比特组合的数据都能够通过这个数据链路层。

Q.两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。

R.因特网上最常用也最传统的方式,描述的是进程之间服务和被服务的关系。

S.消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念,使用网络前缀来指明网络,把网络前缀都相同的连续IP地址组成一个超网。

T.指明了在一个划分子网的网络中可同时使用几个不同的子网掩码,提高了IP地址资源的利用率。

二、填空(共10分,每空1分)11.公式表明信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输速率就越高。

tcp协议中流量控制机制的发送方和接收方

tcp协议中流量控制机制的发送方和接收方

tcp协议中流量控制机制的发送方和接收方TCP协议中流量控制机制的发送方和接收方在计算机网络中,TCP(Transmission Control Protocol)是一种可靠的传输协议,它通过提供流量控制机制来确保数据传输的可靠性和效率。

流量控制机制是TCP协议中非常重要的部分,它能够适应网络的拥塞情况,确保数据传输的稳定性。

在TCP连接的发送方和接收方之间,流量控制机制的实施有一些关键的策略和算法。

本文将深入探讨TCP协议中流量控制机制的发送方和接收方,以帮助读者更好地理解此概念。

在TCP协议中,发送方和接收方通过使用滑动窗口(Sliding Window)来实现流量控制。

滑动窗口是指在数据传输过程中发送方与接收方之间的一个可变大小的窗口。

发送方通过调整窗口的大小,来限制自己的发送速率,确保接收方能够处理数据的速率。

发送方的流量控制机制主要包括以下几个方面:1. 慢启动算法(Slow Start Algorithm):在TCP连接建立之初,发送方会以指数增长的方式增加窗口的大小,逐渐增加发送的数据量。

这样可以确保连接的稳定性,在网络中逐渐占据带宽。

2. 拥塞避免算法(Congestion Avoidance Algorithm):发送方在网络中检测到拥塞时,会以线性增长的方式增加窗口的大小,以提供对网络状况的适应性。

这样可以避免网络的过载和拥塞,从而保证数据的可靠传输。

3. 快速重传算法(Fast Retransmit Algorithm):当发送方发现接收方没有确认最新的数据段时,会立即进行重传,而不是等待超时时间。

这样可以提高数据的传输效率,减少不必要的等待时间。

4. 快速恢复算法(Fast Recovery Algorithm):在发送方进行快速重传后,会进入快速恢复状态,在这个状态下,发送方减少窗口的大小来进行流量控制,以便恢复到正常的传输状态。

接收方的流量控制机制主要包括以下几个方面:1. 滑动窗口的大小调整:接收方通过调整滑动窗口的大小来告诉发送方自己的接收能力,限制发送方的发送速率。

计算机网络试卷9

计算机网络试卷9

3. 在基带传输中采用的编码方式有( )
A.曼彻斯特编码
B. 正交幅度相位调制法
C.FSK
D. 移相键控法
4. 在 Web 客户和 Web 服务器之间通信的协议为( )
A. DNS
B. FTP
C. HTTP
D. SMTP
5. 子网上有一台工作站不能连接同一子网的 Server,而其他机器都能连接该 Server,用网
一、单项选择题(20 分,每题 1 分) 1.答案: A 知识点:第 2 章 物理层——2.2 数据通信的基础知识——2.2.3 信道的极限容量 难度:易 类型:识记 2. 答案:D 知识点:第 3 章 数据链路层——3.4 扩展的以太网——3.4.2 在数据链路层扩展以太网 难度:易 类型:识记 3. 答案:A 知识点:第 2 章 物理层——2.2 数据通信的基础知识——2.2.2 有关信道的几个基本概念 难度:中 类型:理解 4. 答案:C 知识点:第 6 章 应用层——6.4 万维网 WWW——6.4.3 超文本传送协议 HTTP 难度:易 类型:识记 5. 答案:B 知识点:第 4 章 网络层——4.3 划分子网和构造超网——4.3.1 划分子网 难度:中 类型:理解 6. 答案:B 知识点:第 3 章 数据链路层——3.3 使用广播信道的数据链路层——3.3.1 局域网的数据 链路层 难度:易 类型:识记 7.答案: B 知识点:第 6 章 应用层——6.7 简单网络管理协议 SNMP——6.7.1 网络管理的基本概念 难度:易 类型:识记 8.答案: C 知识点:第 1 章 概述——1.7 计算机网络体系结构——1.7.5 TCP/IP 的体系结构
是( )。
A. 集中式 B. 分散式 C. 分布式 D. 全互连

TCPIP详解学习笔记(15)--TCP的流量控制和拥塞控制

TCPIP详解学习笔记(15)--TCP的流量控制和拥塞控制

TCPIP详解学习笔记(15)--TCP的流量控制和拥塞控制TCP的流量控制1.概述所谓的流量控制就是让发送⽅的发送速率不要太快,让接收⽅来得及接受。

利⽤滑动窗⼝机制可以很⽅便的在TCP连接上实现对发送⽅的流量控制。

TCP的窗⼝单位是字节,不是报⽂段,发送⽅的发送窗⼝不能超过接收⽅给出的接收窗⼝的数值。

如图所⽰,说明了利⽤可变窗⼝⼤⼩进⾏流量控制。

设主机A向主机B发送数据。

双⽅确定的窗⼝值是400.再设每⼀个报⽂段为100字节长,序号的初始值为seq=1,图中的箭头上⾯⼤写ACK,表⽰⾸部中的却认为为ACK,⼩写ack表⽰确认字段的值。

接收⽅的主机B进⾏了三次流量控制。

第⼀次把窗⼝设置为rwind=300,第⼆次减⼩到rwind=100最后减到rwind=0,即不允许发送⽅再发送过数据了。

这种使发送⽅暂停发送的状态将持续到主机B重新发出⼀个新的窗⼝值为⽌。

假如,B向A发送了零窗⼝的报⽂段后不久,B的接收缓存⼜有了⼀些存储空间。

于是B向A发送了rwind=400的报⽂段,然⽽这个报⽂段在传送中丢失了。

A⼀直等待收到B发送的⾮零窗⼝的通知,⽽B也⼀直等待A发送的数据。

这样就死锁了。

为了解决这种死锁状态,TCP为每个连接设有⼀个持续计时器。

只要TCP连接的⼀⽅收到对⽅的零窗⼝通知,就启动持续计时器,若持续计时器设置的时间到期,就发送⼀个零窗⼝探测报⽂段(仅携带1字节的数据),⽽对⽅就在确认这个探测报⽂段时给出了现在的窗⼝值。

2.TCP报⽂段发送时机的选择TCP豹纹短短发送时机主要有以下⼏种选择途径。

1)TCP维持⼀个变量,它等于最⼤报⽂段长度MSS,只要缓存中存放的数据达到MSS字节就组装成⼀个TCP报⽂段发送出去。

2)由发送⽅的应⽤程序指明要求发送报⽂段,即TCP⽀持的推送操作3)是发送⽅的⼀个计时器期限到了,这时就把当前已有的缓存数据装⼊报⽂段发送出去。

TCP的拥塞控制1.拥塞控制的原理在某段时间,若对⽹络中的某⼀资源的需求超过了该资源所能提供的可⽤部分,⽹络的性能就要变化,这种情况叫做拥塞。

##教学大纲【计算机网络-思政版】

##教学大纲【计算机网络-思政版】

《计算机网络》课程教学大纲一、课程基本信息二、总体教学目标1.知识目标本课程的主要教学环节为理论教学,课程教学的主要目标是使学生掌握有关计算机网络的基础知识、基本理论和基本方法,培养学生对计算机网络协议体系结构的掌握和应用,为将来从事网络工程类工作奠定基础。

具体的知识目标如下:1.1了解计算机网络的产生和发展,掌握计算机网络的工作原理、协议和体系结构,并对OSI 参考模型和TCP/IP体系结构有较深的理解;1.2掌握局域网的体系结构、工作原理和组网要求,能够规划、组建、调试和维护局域网,并能够划分VLAN;1.3理解广域网的基本概念和工作原理,掌握网络层相关的协议,尤其是路由协议,会规划和配置广域网;1.4理解传输层的功能和端口的作用,掌握传输层协议的工作原理,尤其是TCP的建立管理、传输策略、拥塞控制及定时器管理;1.5理解应用层常用协议的工作原理,并能在理解的基础上配置WWW、DNS、FTP、Telnet、E-mail等常用的服务。

2.能力目标基于本课程的专业核心地位,在课程教学过程中要注重学生能力的培养,为将来从事本专业工作及跨学科和专业工作奠定基础。

具体的能力目标如下:2.1 培养学生设计思维和创新能力;2.2 培养学生的自学(终身学习)能力;2.3 培养学生分析问题解决问题的能力;2.4 培养学生具有设计网络拓扑的能力;2.5 培养学生达到运用所学知识解决网络工程实际问题的能力;2.6 培养学生运用网络工程相关技术手段进行网络组网设计的能力。

3.思政目标在教学过程中恰当融入思政育人元素,加强大学生的科学精神、工匠精神的培养,通过思政案例讲解指引大学生的人生观、价值观及世界观,将知识传播、价值塑造和能力培养有机融合,将立德树人的根本任务落实到课程教学过程之中。

具体的思政目标如下:3.1 培养和增强学生的爱国主义情怀;3.2 培养大学生职业道德素养和职业操守意识;3.3 培养和增强学生科技强国、报国的自豪感和自信心;3.4 培养和增强学生精益求精的专业精神和严谨规范的工匠精神;3.5 培养学生的环境保护意识、树立可持续发展观和职业使命感;3.6 引入哲学思维,培养学生形成正确的世界观、人生观和价值观。

计算机网络技术课程教学大纲

计算机网络技术课程教学大纲

《计算机网络技术》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程教学目标学生学习本课程后,可以基本掌握数据通信基本知识、计算机网络体系结构、网络系统组成及工作原理、网络设备组成及工作原理、网络基本应用,以及网络管理和网络安全等方面基础知识,初步具备计算机网络系统构建、维护和管理、网络协议分析和设计、网络系统分析和设计、网络设备设计与开发等基础能力。

1.掌握网络协议分析能力2.掌握网络IP地址规划能力3.掌握网络管理基础能力三、教学学时分配《计算机网络》课程理论教学学时分配表《计算机网络》课程实验内容设置与教学要求一览表四、教学内容和教学要求第一章计算机网络概述(6学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解课程所学知识在专业体系中的作用,了解计算机网络知识体系的概貌,理解计算机网络的分类及其特点,理解计算机网络的分层模型。

(二)教学重点与难点教学重点:因特网组成,分组交换网的性能,网络体系结构教学难点:网络体系结构,理解体系结构中的大量术语、概念、关系(三)教学内容第一节因特网概述1.因特网发展的三个阶段2.因特网的组成3. 因特网的标准化工作第二节计算机网络的类别1.计算机网络的定义2. 计算机网络的分类和特点第三节计算机网络的性能1. 计算机网络的性能指标2.计算机网络的非性能指标第四节计算机网络体系结构1. OSI/RM模型2. TCP/IP的体系结构第二章数据通信基础与物理层(8学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解数据通信的基本概念、两类不同信道和两类不同信号,理解模拟—数字编码、数字—模拟编码、模拟—数字调制、数字—模拟调制,理解奈奎斯特定理与香农定理,掌握信道最大数据传输速率和信道带宽、调制方法之间的关系,理解物理层的四个特性,了解网络传输介质的性能,了解Internet接入方法。

(二)教学重点与难点教学重点:数据通信基础,奈奎斯特定理与香农定理,编码与调制,数据交换,多路复用技术教学难点:奈奎斯特定理与香农定理,数据交换(三)教学内容第一节物理层的基本概念第二节数据通信的基础知识1. 数据通信系统的模型2. 有关数据通信的几个基本概念3. 信道的极限容量4. 多路复用技术第三节物理层下面的传输媒体第四节Internet接入技术第三章数据链路层(10学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解数据链路层的基本概念和功能、数据链路层协议PPP、局域网的基本概念、拓扑结构、体系结构,以太网和高速以太网,理解停-等协议、顺序接收管道协议、选择重传协议、滑动窗口协议和以太网交换机的帧转发过程,掌握差错控制方法和各种差错检验码的计算,掌握CSMA/CD访问控制协议、IEEE802.3标准、网桥和交换机的功能、工作过程和特点等。

TCP流量控制与拥塞控制

TCP流量控制与拥塞控制

TCP流量控制与拥塞控制TCP 的流量控制与拥塞控制可以说是⼀体的。

流量控制是通过滑动窗⼝实现的,拥塞避免主要包含以下2个内容:(1)慢开始,拥塞避免(2)快重传,快恢复1.流量控制——滑动窗⼝TCP采⽤⼤⼩可变的滑动窗⼝进⾏流量控制,窗⼝⼤⼩的单位是字节。

发送窗⼝在连接建⽴时由双⽅商定。

但在通信的过程中,接收端可根据⾃⼰的资源情况,随时动态地调整对⽅的发送窗⼝上限值(可增⼤或减⼩)。

为什么要设置窗⼝?我们可以把窗⼝理解为缓冲区(但是有些窗⼝和缓冲区⼜不太⼀样)。

如果没有这些“窗⼝”,那么TCP没发送⼀段数据后都必须等到接收端确认后才能发送下⼀段数据,这样做的话TCP传输的效率实在是太低了。

解决的办法就是在发送端等待确认的时候继续发送数据,假设发送到第X个数据段是收到接收端的确认信息,如果X在可接受的范围内那么这样做也是可接受的。

这就是窗⼝(缓冲区)引⼊的缘由。

1.1 窗⼝(1)接收端窗⼝ rwnd接收端缓冲区⼤⼩。

接收端将此窗⼝值放在 TCP 报⽂的⾸部中的窗⼝字段,传送给发送端。

(2)拥塞窗⼝ cwnd (congestion window)发送端缓冲区⼤⼩(3)发送窗⼝swnd发送窗⼝的上限值 = Min [rwnd, cwnd]当 rwnd < cwnd 时,是接收端的接收能⼒限制发送窗⼝的最⼤值。

当 cwnd < rwnd 时,则是⽹络的拥塞限制发送窗⼝的最⼤值。

1.2 滑动窗⼝发送端已发送了 400 字节的数据,但只收到对前 200 字节数据的确认,同时窗⼝⼤⼩不变。

还可发送 300 字节。

发送端收到了对⽅对前 400 字节数据的确认,但对⽅通知发送端必须把窗⼝减⼩到 400 字节。

现在发送端最多还可发送 400 字节的数据。

2. 拥塞控制2.1 慢开始和拥塞避免2.1.1 慢开始原理(1)在主机刚刚开始发送报⽂段时可先将拥塞窗⼝ cwnd 设置为⼀个最⼤报⽂段 MSS 的数值。

计算机网络中的流量控制和路由优化

计算机网络中的流量控制和路由优化

计算机网络中的流量控制和路由优化一、流量控制:在计算机网络中,流量控制是指根据网络中的拥塞情况,通过发送方和接收方之间的通信协议来控制数据的传输速率,以确保网络的可靠性和高效性。

流量控制的目标是避免发送方的数据过快传输导致网络拥塞,同时保证数据不丢失和不重传。

1.发送方流量控制:发送方通过控制发送数据的速率来避免超过网络的承受能力,并通过反馈机制来调整发送速率。

常见的流量控制方法有窗口控制和拥塞避免。

- 窗口控制(Windows Control):发送方和接收方之间通过窗口大小来控制数据的传输速率。

发送方在发送数据之前,根据接收方反馈的窗口大小来决定发送的数据量。

窗口大小会根据网络拥塞的情况动态调整,从而使发送方的发送速率适应网络的状况。

- 拥塞避免(Congestion Avoidance):发送方通过根据网络中的拥塞情况来调整发送速率,避免过快发送导致网络拥塞。

当检测到网络中的拥塞时,发送方会减少发送速率,通过慢启动和拥塞避免算法来动态调整发送方的发送窗口大小。

2.接收方流量控制:接收方通过控制反馈信息来调整数据的传输速率。

接收方在收到数据后,会向发送方发送确认信息,告知发送方接收到的数据量。

接收方通过动态调整确认信息的频率和内容来控制发送方的发送速率。

- 停-等协议(Stop-and-Wait Protocol):发送方在发送数据后,会停止发送直到接收到接收方的确认信息,然后再发送下一组数据。

停等协议简单但效率较低,因为发送方在等待确认信息的期间无法发送数据。

- 滑动窗口协议(Sliding Window Protocol):接收方在收到数据后,不立即发送确认信息,而是缓存一定数量的数据,然后一次性发送确认信息。

发送方根据接收方发送的确认信息调整发送窗口的大小,从而控制发送速率。

二、路由优化:路由优化是指在计算机网络中,通过选择最优的路由路径,使数据包能够以最短的时间和最小的代价从源节点传输到目标节点。

计算机网络的流量控制与管理

计算机网络的流量控制与管理

计算机网络的流量控制与管理计算机网络的流量控制与管理是保障网络可靠性和性能的重要环节。

随着互联网的快速发展,网络流量不断增加,流量控制和管理变得更加关键。

本文将探讨计算机网络流量控制与管理的重要性,并介绍一些常用的流量控制和管理技术。

一、概述计算机网络的流量控制与管理是指对网络中的数据流进行限制和管理,以确保网络的正常运行和资源的有效利用。

流量控制主要通过设置各种参数和策略,对数据的传输速率、延迟、可靠性进行控制,以避免网络拥塞和数据丢失。

流量管理则是根据网络的实际需求,对流量进行调度和优化,提高网络性能和服务质量。

二、流量控制技术1. 滑动窗口滑动窗口是一种基于确认应答的流量控制技术。

发送方通过维护一个动态窗口,根据接收方的确认信息动态调整发送速率,避免发送速率过快引起的网络拥塞和数据丢失。

滑动窗口机制可以根据网络的实际情况,自适应地调整窗口大小,以实现流量的控制和管理。

2. 拥塞控制拥塞控制是一种基于网络状态的流量控制技术。

它通过监测网络的拥塞程度,调整数据的传输速率,以避免网络拥塞和数据丢失。

常见的拥塞控制算法有TCP拥塞控制算法和RED(随机早期检测)算法。

TCP拥塞控制算法通过动态调整拥塞窗口的大小来控制数据的发送速率,而RED算法则通过随机丢包和拥塞信号的反馈来控制流量。

三、流量管理技术1. QoS(服务质量)QoS是一种基于网络应用需求的流量管理技术。

它通过设置各种参数和策略,对网络流量进行优先级调度和分配,以保证关键应用的服务质量。

QoS可以根据应用的性质和重要性,提供不同的服务质量,如延迟、带宽和可靠性。

常见的QoS技术包括流量分类、优先级队列和差异化服务。

2. 加密与压缩加密和压缩是一种利用网络资源的流量管理技术。

加密技术可以对数据进行加密处理,保护数据的安全性和机密性,减少网络流量的传输量。

压缩技术则可以对数据进行压缩处理,减少数据的传输大小,提高网络的传输效率和带宽利用率。

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A 发送了序号 401 至 500,不能再发送新数据了 A 超时重传旧的数据,但不能发送新的数据
ACK = 1, ack = 501, rwnd = 100 允许 A 发送序号 501 至 600 共 100 字节
seq = 501, DATA
A 发送了序号 501 至 600,不能再发送了
ACK = 1, ack = 601, rwnd = 0 不允许 A 再发送(到序号 600 为止的数据都收到了)
利用滑动窗口机制可以很方便地在 TCP 连接上实现流量控制。
流量控制举例
A 向 B 发送数据。在连接建立时, B 告诉 A:“我的接收窗口 rwnd = 400(字节)”。
A seq = 1, DATA
B A 发送了序号 1 至 100,还能发送 300 字节
seq = 101, DATA
A 发送了序号 101 至 200,还能发送 200 字节
持续计时器 (persistence timer)。
TCP 为每一个连接设有一个持续计时器。 只要 TCP 连接的一方收到对方的零窗口通知,
就启动持续计时器。
若持续计时器设置的时间到期,就发送一个零 窗口探ห้องสมุดไป่ตู้报文段(仅携带 1 字节的数据),而 对方就在确认这个探测报文段时给出了现在的 窗口值。
5.7 TCP 的流量控制
5.7.1 利用滑动窗口实现流量控制
一般说来,我们总是希望数据传输得更 快一些。但如果发送方把数据发送得过 快,接收方就可能来不及接收,这就会 造成数据的丢失。
流量控制(flow control)就是让发送方的发 送速率不要太快,既要让接收方来得及 接收,也不要使网络发生拥塞。
seq = 201, DATA 丢失!
ACK = 1, ack = 201, rwnd = 300 允许 A 发送序号 201 至 500 共 300 字节
seq = 301, DATA
A 发送了序号 301 至 400,还能再发送 100 字节新数据
seq = 401, DATA seq = 201, DATA
若窗口仍然是零,则收到这个报文段的一方就 重新设置持续计时器。
若窗口不是零,则死锁的僵局就可以打破了。
5.7.2 必须考虑传输效率
可以用不同的机制来控制 TCP 报文段的发送 时机:
第一种机制是 TCP 维持一个变量,它等于最 大报文段长度 MSS。只要缓存中存放的数据 达到 MSS 字节时,就组装成一个 TCP 报文段 发送出去。
第二种机制是由发送方的应用进程指明要求发 送报文段,即 TCP 支持的推送(push)操作。
第三种机制是发送方的一个计时器期限到了, 这时就把当前已有的缓存数据装入报文段(但 长度不能超过 MSS)发送出去。
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