TCP拥塞控制报告

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TCP拥塞控制算法仿真实验设计

TCP拥塞控制算法仿真实验设计

TCP拥塞控制算法仿真实验设计TCP(Transmission Control Protocol)是一种常用的网络传输协议,它的拥塞控制算法起着至关重要的作用,能够适应网络状态的变化以确保数据的可靠传输,并最大化利用网络带宽。

拥塞控制算法的设计和评估需要进行仿真实验,以下是一个TCP拥塞控制算法仿真实验的设计:1.实验目标:-评估不同拥塞控制算法在不同网络条件下的性能表现;-比较不同拥塞控制算法在吞吐量、延迟和丢包率等方面的差异;-分析算法的稳定性和公平性。

2.实验环境:- 模拟器:选择合适的网络模拟器,如ns-3、Opnet、OMNET++等;-网络拓扑:设计适当的网络拓扑,可以包括不同类型的节点(如服务器、客户端、路由器)和链路;-网络条件:设置不同的网络条件,如带宽、延迟、丢包率等。

3.实验内容:- 算法选择:选择要研究的拥塞控制算法,如 Tahoe、Reno、NewReno、Cubic等;-算法实现:根据选定的算法,编写相应的代码或配置文件,并将其集成到网络模拟器中;-实验参数:设置合适的参数,如初始窗口大小、拥塞窗口阈值、快速重传的条件等;-拥塞控制实验:在选定的网络条件下,运行仿真实验,收集算法的性能指标,如吞吐量、延迟、丢包率等;-结果分析:分析实验结果,对比不同算法的性能表现,比较其优劣。

4.实验指标:-吞吐量:衡量网络或节点在单位时间内传输的数据量,可以通过收集传输结束时间和传输数据量计算;-延迟:衡量数据从发送端到接收端的传输时间,可以通过收集发送端和接收端的时间戳计算;-丢包率:衡量网络中发生的数据包丢失情况,可以通过统计发送端和接收端的数据包数量计算。

5.实验步骤:-设计网络拓扑并设置网络条件;-选择并实现要研究的拥塞控制算法;-设置实验参数,运行仿真实验;-收集实验结果,包括吞吐量、延迟、丢包率等;-分析实验结果,比较不同算法的性能表现。

6.结果分析:-对比不同算法的性能表现,包括吞吐量、延迟、丢包率等指标;-分析算法的稳定性,即在不同网络条件下是否能够稳定工作;-分析算法的公平性,即是否能够公平地与其他流进行竞争获取带宽;-结合实验结果,评估不同算法的优劣。

tcp数据传输的拥塞控制中的快重传算法和快恢复算法

tcp数据传输的拥塞控制中的快重传算法和快恢复算法

tcp数据传输的拥塞控制中的快重传算法和快恢复算法一、TCP数据传输中的拥塞控制TCP协议是一种可靠的传输协议,它通过拥塞控制机制来保证网络的可靠性和稳定性。

在TCP数据传输过程中,如果网络出现拥塞,就会导致数据包丢失或延迟,从而影响数据传输的效率和质量。

因此,TCP 协议需要通过拥塞控制机制来避免网络拥塞,并确保数据传输的顺利进行。

二、快重传算法快重传算法是TCP协议中常用的一种拥塞控制算法,它主要用于解决网络中出现丢包现象时的重传问题。

当一个发送方发现自己发送了一个分组后没有收到对应的确认消息时,它会认为该分组已经丢失,并立即重新发送该分组。

但是,在某些情况下,接收方其实已经正确地接收了该分组,并向发送方发送了确认消息。

这时,如果发送方继续重复发送该分组,就会导致网络拥塞。

快重传算法通过检测是否连续收到3个相同序号的确认消息来判断是否出现了丢包现象。

如果出现了丢包,则立即重发该分组,并不等待超时时间到达再进行重传。

这样可以避免网络拥塞,并提高数据传输的效率。

三、快恢复算法快恢复算法是TCP协议中另一种常用的拥塞控制算法,它主要用于解决网络中出现拥塞窗口减小时的问题。

当网络出现拥塞时,TCP协议会将拥塞窗口减小,并重新开始慢启动过程。

但是,在某些情况下,网络并没有真正出现拥塞,而是由于其他原因导致了数据包丢失或延迟,这时重新开始慢启动过程会导致数据传输效率降低。

快恢复算法通过检测是否连续收到3个相同序号的确认消息来判断是否出现了拥塞窗口减小的情况。

如果出现了该情况,则将拥塞窗口增加1,并进入快恢复状态。

在快恢复状态下,TCP协议会继续发送数据包,并等待接收方发送确认消息。

如果连续收到3个相同序号的确认消息,则说明网络已经恢复正常,TCP协议会退出快恢复状态,并将拥塞窗口设置为新的值。

四、总结快重传算法和快恢复算法是TCP协议中常用的拥塞控制算法,它们可以有效地避免网络拥塞,并提高数据传输的效率。

tcp协议实验报告

tcp协议实验报告

tcp协议实验报告TCP协议实验报告一、引言在计算机网络中,TCP(Transmission Control Protocol)是一种常用的传输层协议,负责实现可靠的数据传输。

本实验旨在通过对TCP协议的实验研究,深入理解其工作原理和性能特点。

二、实验目的1. 理解TCP协议的基本原理和机制。

2. 掌握TCP协议的连接建立、数据传输和连接释放过程。

3. 了解TCP协议的流量控制和拥塞控制机制。

三、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 实验工具:Wireshark、Python四、实验过程1. 连接建立在实验中,我们使用Python编写了一个简单的TCP服务器和客户端程序。

首先,客户端向服务器发起连接请求(SYN包),服务器接收到请求后发送确认包(SYN+ACK包),最后客户端发送确认包(ACK包)完成连接建立过程。

2. 数据传输在连接建立后,我们通过客户端向服务器发送数据,观察数据在网络中的传输情况。

Wireshark工具可以捕获和分析网络数据包,我们可以通过它来查看TCP 数据包的详细信息,包括源地址、目的地址、序列号、确认号等。

3. 连接释放当数据传输完成后,我们需要关闭TCP连接。

在实验中,我们模拟了正常关闭连接和异常关闭连接两种情况。

正常关闭连接时,客户端和服务器分别发送FIN包和ACK包,最后双方都发送FIN包完成连接释放。

异常关闭连接时,我们可以通过强制关闭客户端或服务器进程来模拟,观察TCP协议对连接异常关闭的处理过程。

五、实验结果通过实验,我们观察到TCP协议的一些重要特点和性能表现:1. 可靠性:TCP协议通过序列号和确认号机制,确保数据的可靠传输。

如果接收方收到的数据包乱序或丢失,TCP协议会要求发送方重新发送。

2. 流量控制:TCP协议通过滑动窗口机制实现流量控制,防止发送方发送速度过快导致接收方无法处理。

当接收方缓冲区已满时,会发送窗口为0的ACK包,告知发送方暂停发送。

TCP拥塞控制

TCP拥塞控制

计算机网络
往返时延RTT优化
往返时间RTT
往返时间:
往返时间(RTT)是指从数据段发送开始,到接 收到该数据段对应应答所经历的时间,主要由链路传播时 间、端系统处理时间和路由器排队/处理时间组成。 对同一个TCP连接,链路传播时间、端系统处理 时间相对固定,因此,网络拥塞情况可通过路由器排队/ 处理时间的变化而推断。
其中: pi为第i条路径的丢包率, RTTi为第i条路径的往返时延, b为每个ACK应答的分组数, pktsize为分组的大小, n为路径的总数。
基于MFD的多路径算法
可见, 要在给定的网络条件下提高端到端吞吐率, 必须减小往返时延RTTi。路径的往返时延是正向路径时延 以及反向路径时延之和。 第i条路径对应的正向路径时延为fi, 反向路径时延 为ri.不失一般性,假设ri≤ri +1(1≤i≤n)。如果采取MTCP算法, 则RTTi =fi+ri。 为了提高吞吐率,可以采用最小反馈时延MFD的多径 传输协议, 即选取时延最小的反向路径来传输应答分组。 MFD可以减少各条路径的往返时延 RTT‘i=fi+r1<fi+ri=RTTi ,从而提高端到端的吞吐率, 降低拥塞。
Freeze-TCP
Freeze-TCP用于解决主机移动所引起的丢包. 主要思想: 让移动主机监测无线信号的能量,并检测出即将发生 的主机切换事件.当切换即将发生时,移动主机向发送者 发送一个通告窗口为零的反馈,从而迫使发送者进入零窗 口探测模式. 在零窗口探测模式中,发送者不会改变它的拥塞窗口 和超时计时器的时长.
RTT分析
在无线环境下,忽略链路传播时延的前提下,在误码 丢包的作用下,RTT呈现无规律变化,且有趋小趋势. 因此,在无线环境下,考察RTT的变化区分误码丢 包与拥塞丢包进行发送速率的调整是可行的:在RTT变 小时,说明网络拥塞丢包风险小,拥塞窗口向下调整幅度 应较小;在RTT变大时,说明网络拥塞丢包风险大,拥 塞窗口向下调整幅度应较大,是符合无线网络实际情况的。

《TCP的拥塞控制》课件

《TCP的拥塞控制》课件

慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
ssthresh 的初始值16
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞
拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
新的 ssthresh 值12
慢开始
8
4
指数规律增长
传输轮次
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
慢开始
发送端的发送窗口不能超过拥塞窗口 cwnd 和接收端 窗口 rwnd 中的最小值。我们假定接收端窗口足够大, 因此现在发送窗口的数值等于拥塞窗口的数值。
● 使用慢开始算法后,每经过一个传输轮次,拥塞窗 口 cwnd 就加倍。
● 一个传输轮次所经历的时间其实就是往返时间 RTT。
●“传输轮次”更加强调:把拥塞窗口 cwnd 所允许 发送的报文段都连续发送出去,并收到了对已发送 的最后一个字节的确认。
● 例如,拥塞窗口 cwnd = 4,这时的往返时间 RTT 就是发送方连续发送 4 个报文段,并收到这 4 个报 文段的确认,总共经历的时间。
慢开始算法的原理
●在主机刚刚开始发送报文段时可先设置拥塞 窗口 cwnd = 1,即设置为一个最大报文段 MSS 的数值。
●在 每 收 到 一 个 对 新 的 报 文 段 的 确 认 后 , 将 拥 塞窗口加 1,即增加一个 MSS 的数值。
●用 这 样 的 方 法 逐 步 增 大 发 送 端 的 拥 塞 窗 口 cwnd,可以使分组注入到网络的速率更加合 理。
cwnd = 1 cwnd = 2
发送方每收到一个对新报文段的确认 (重传的不算在内)就使 cwnd 加 1。
发送方
接收方
发送 M1

tcp实验报告

tcp实验报告

tcp实验报告TCP实验报告一、实验目的TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的传输协议,它在互联网通信中扮演着重要的角色。

本实验旨在通过实际操作和观察,深入理解TCP协议的工作原理和特点。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3.93. 实验工具:Wireshark三、实验步骤与结果1. 建立TCP连接通过Python的socket库,我们可以轻松地创建TCP连接。

在本实验中,我们编写了一个简单的服务器端和客户端程序,通过本地主机进行通信。

2. 数据传输与流量控制在TCP连接建立后,我们进行了数据的传输实验。

首先,我们发送了一个较小的数据包,观察到数据包的传输过程中,TCP协议会自动进行流量控制,确保数据的可靠传输。

接着,我们发送了一个较大的数据包,发现TCP会将大数据包拆分成多个小数据包进行传输,并在接收端进行重组。

3. 拥塞控制为了模拟网络拥塞的情况,我们在实验中人为地降低了网络带宽。

通过Wireshark抓包分析,我们观察到TCP协议在发现网络拥塞时,会自动减少发送速率,以避免网络的过载。

同时,我们还注意到TCP协议会根据网络的状况动态调整拥塞窗口的大小,以提高网络的利用率。

4. 可靠性与重传机制为了测试TCP协议的可靠性,我们在实验中故意模拟了数据包丢失的情况。

通过Wireshark的分析,我们发现当发送端未收到确认消息时,会自动触发重传机制,确保数据的可靠传输。

同时,TCP还会根据超时时间的动态调整,以适应不同网络环境下的传输速度。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了TCP协议的工作原理和特点。

TCP作为一种可靠的传输协议,在互联网通信中发挥着重要的作用。

它通过流量控制、拥塞控制和重传机制等手段,确保了数据的可靠传输,并适应了不同网络环境的变化。

在今后的学习和实践中,我们将进一步深入研究TCP协议的细节,并结合实际应用场景,优化网络通信的性能和可靠性。

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的拥塞控制方法

tcp的拥塞控制方法

tcp的拥塞控制方法摘要:TCP是一种面向连接的、可靠的、全双工传输控制协议,它的拥塞控制算法是它可靠性的重要保障。

本文旨在介绍tcp的拥塞控制方法,并探讨它们的实现原理和特点,以期为其它研究者提供参考。

关键词:TCP;拥塞控制;窗口调整1 引言拥塞控制是Internet协议栈的重要组成部分,它不仅控制网络中的流量,也提高了数据传输的可靠性。

随着网络的发展,拥塞控制算法也发生了很大的变化研究者们也不断对它们进行改进,以提高数据传输的效率。

其中TCP协议的拥塞控制算法是最为重要的,它是数据传输可靠性的重要保障。

本文旨在介绍TCP的拥塞控制方法,并探讨它们的实现原理以及特点,以期为其它研究者提供参考。

2 TCP的拥塞控制2.1 概述TCP的拥塞控制机制是在数据传输过程中通过窗口调整策略来控制网络容量的,它涉及到两个方面:1. 控制发送方的发送速率;2. 保证接收方的最大接收速率。

它的基本原理是:当网络中发生拥塞,接收方可能收到部分数据丢失或者超时,此时发送方会根据接收方的反馈信息进行窗口调节,降低发送的速率以免网络中的数据流过大,从而保证网络的可靠性。

2.2 方法TCP的拥塞控制方法一般有以下三种:(1)慢启动:慢启动的机制是一种自适应的机制,它根据网络的情况自动调整窗口大小,以保证最大的传输效率。

它的基本原理是:发送方在发送数据时,以慢启动的速率给网络中的接收方发送数据,接收方收到正确数据,则慢启动的窗口大小会加倍,直到达到最大窗口大小限制;如果接收方收到的数据有丢失,则发送方会减少窗口大小。

(2)拥塞避免:拥塞避免的机制是一种更为激进的窗口调整机制,它的基本原理是发送方根据网络状态,在慢启动的基础上逐渐增加窗口大小,但不会超过最大窗口大小限制。

(3)快速重传:快速重传是TCP协议的一种重要拥塞控制机制,它的基本原理是在发送方发现超时时,会立即以双倍的速率重发超时的数据,以避免因超时而引起的拥塞。

tcp协议拥塞控制策略

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:初始时发送窗口大小较小,随着时间的推移逐渐增大,直到达到网络的拥塞程度为止。

慢启动可以有效地利用网络资源,并在网络拥塞出现时降低发送速率。

2. 拥塞避免:一旦网络发生拥塞,TCP会进入拥塞避免状态。

拥塞避免的原理是通过线性增加发送速率,以减少网络拥塞。

发送方每收到一个确认报文段,就将发送窗口的大小增加一个最大报文段长度(MSS)的值。

3. 快速重传与快速恢复:当发送方发送的数据包超时未收到确认时,发送方会假设数据包丢失,会立即重传该数据包,而不是等待超时。

同时,发送方也会将慢启动门限值设为当前拥塞窗口的一半,并直接进入拥塞避免状态,以加快恢复速度。

4. 拥塞检测:当网络发生拥塞时,接收方会根据接收到的乱序报文段来判断网络是否出现了拥塞。

如果发现有报文段丢失,则发送一个重复确认报文段给发送方,以触发发送方进行拥塞避免。

总结起来,TCP协议的拥塞控制策略通过慢启动、拥塞避免、快速重传与快速恢复以及拥塞检测等机制来动态地调整发送速率,以避免网络拥塞并提高网络性能。

tcp协议分析 实验报告

tcp协议分析 实验报告

tcp协议分析实验报告TCP协议分析实验报告一、引言TCP(Transmission Control Protocol)是互联网协议栈中最重要的协议之一,它在网络通信中扮演着关键的角色。

本实验旨在对TCP协议进行深入分析,探讨其工作原理、特点以及应用场景。

二、实验目的1. 理解TCP协议的基本原理和机制;2. 掌握使用网络抓包工具进行TCP数据包分析的方法;3. 分析TCP协议在实际应用中的性能表现。

三、实验环境本次实验使用了Wireshark这一著名的网络抓包工具,以及一台运行着Windows 10操作系统的个人电脑。

四、实验过程1. 抓包通过Wireshark工具,我们可以捕获到网络中的TCP数据包。

在实验过程中,我们访问了一些网站,并进行了文件下载等操作,以便获取足够多的TCP数据包进行分析。

2. 分析通过对捕获到的TCP数据包进行分析,我们可以获得以下信息:- TCP头部信息:源端口、目的端口、序号、确认号、标志位等;- 数据传输过程:三次握手、数据传输、四次挥手等;- TCP拥塞控制:拥塞窗口、慢启动、拥塞避免等。

五、实验结果与讨论1. TCP连接的建立TCP连接的建立需要进行三次握手,即客户端发送SYN包,服务器返回SYN+ACK包,最后客户端再发送ACK包。

通过分析捕获到的数据包,我们可以看到这个过程的具体细节,如源端口、目的端口、序号等。

2. 数据传输过程TCP协议使用序号和确认号来保证数据的可靠传输。

通过分析捕获到的数据包,我们可以观察到数据的传输过程,包括数据包的顺序、丢失和重传等情况。

3. TCP拥塞控制TCP协议通过拥塞窗口和拥塞避免等机制来控制网络拥塞。

通过分析捕获到的数据包,我们可以观察到拥塞窗口的变化情况,以及慢启动和拥塞避免阶段的切换。

六、实验总结通过本次实验,我们对TCP协议有了更深入的了解。

我们了解了TCP连接的建立过程,数据传输的机制,以及拥塞控制的原理。

同时,我们也掌握了使用网络抓包工具进行TCP数据包分析的方法。

计算机网络实验报告 tcp协议

计算机网络实验报告 tcp协议

计算机网络实验报告 tcp协议计算机网络实验报告:TCP协议一、引言计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分,而其中最重要的组成部分之一就是传输控制协议(TCP)。

TCP协议是一种可靠的、面向连接的协议,它在保证数据可靠传输的同时,提供了流量控制和拥塞控制等重要功能。

本实验旨在深入了解TCP协议的原理和工作机制,通过实际操作和观察,进一步加深对TCP协议的理解。

二、实验目的1. 了解TCP协议的基本原理和工作机制;2. 熟悉TCP连接的建立和终止过程;3. 掌握TCP的流量控制和拥塞控制机制;4. 通过实验验证TCP协议的可靠性和效率。

三、实验环境本实验使用了一台运行着Linux操作系统的计算机,通过该计算机可以模拟TCP协议的各种操作和行为。

四、实验步骤1. TCP连接的建立在本实验中,我们使用了一个简单的客户端-服务器模型来模拟TCP连接的建立过程。

首先,在服务器端启动一个监听进程,等待客户端的连接请求。

然后,在客户端发起连接请求时,服务器接受该请求,并建立一个TCP连接。

在这个过程中,可以观察到TCP三次握手的过程,即客户端发送SYN包,服务器回应SYN+ACK包,最后客户端发送ACK包,完成连接的建立。

2. TCP连接的终止TCP连接的终止过程也是一个重要的实验内容。

在本实验中,我们通过发送一个特殊的FIN包来终止一个已建立的TCP连接。

在终止过程中,可以观察到TCP四次挥手的过程,即一方发送FIN包,另一方回应ACK包,然后另一方也发送FIN包,最后再回应ACK包,完成连接的终止。

3. TCP的流量控制TCP通过使用滑动窗口机制来实现流量控制。

在本实验中,我们可以通过调整滑动窗口的大小,观察到数据发送和接收的速度变化。

当滑动窗口的大小较小时,发送方发送的数据量较小,接收方的处理速度较慢;而当滑动窗口的大小较大时,发送方发送的数据量较大,接收方的处理速度较快。

通过实验可以验证TCP流量控制的有效性。

79、TCP四大拥塞控制算法总结?(极其重要)

79、TCP四大拥塞控制算法总结?(极其重要)

79、TCP四⼤拥塞控制算法总结?(极其重要)四⼤算法拥塞控制主要是四个算法:1)慢启动,2)拥塞避免,3)拥塞发⽣,4)快速恢复。

这四个算法不是⼀天都搞出来的,这个四算法的发展经历了很多时间,到今天都还在优化中。

慢热启动算法 – Slow Start所谓慢启动,也就是TCP连接刚建⽴,⼀点⼀点地提速,试探⼀下⽹络的承受能⼒,以免直接扰乱了⽹络通道的秩序。

慢启动算法:1) 连接建好的开始先初始化拥塞窗⼝cwnd⼤⼩为1,表明可以传⼀个MSS⼤⼩的数据。

2) 每当收到⼀个ACK,cwnd⼤⼩加⼀,呈线性上升。

3) 每当过了⼀个往返延迟时间RTT(Round-Trip Time),cwnd⼤⼩直接翻倍,乘以2,呈指数让升。

4) 还有⼀个ssthresh(slow start threshold),是⼀个上限,当cwnd >= ssthresh时,就会进⼊“拥塞避免算法”(后⾯会说这个算法)拥塞避免算法 – Congestion Avoidance如同前边说的,当拥塞窗⼝⼤⼩cwnd⼤于等于慢启动阈值ssthresh后,就进⼊拥塞避免算法。

算法如下:1) 收到⼀个ACK,则cwnd = cwnd + 1 / cwnd2) 每当过了⼀个往返延迟时间RTT,cwnd⼤⼩加⼀。

过了慢启动阈值后,拥塞避免算法可以避免窗⼝增长过快导致窗⼝拥塞,⽽是缓慢的增加调整到⽹络的最佳值。

拥塞发⽣状态时的算法⼀般来说,TCP拥塞控制默认认为⽹络丢包是由于⽹络拥塞导致的,所以⼀般的TCP拥塞控制算法以丢包为⽹络进⼊拥塞状态的信号。

对于丢包有两种判定⽅式,⼀种是超时重传RTO[Retransmission Timeout]超时,另⼀个是收到三个重复确认ACK。

超时重传是TCP协议保证数据可靠性的⼀个重要机制,其原理是在发送⼀个数据以后就开启⼀个计时器,在⼀定时间内如果没有得到发送数据报的ACK报⽂,那么就重新发送数据,直到发送成功为⽌。

典型tcp攻击实验报告

典型tcp攻击实验报告

典型tcp攻击实验报告1. 实验简介本次实验旨在通过搭建一个实验环境,模拟并分析典型的TCP攻击,以加深对TCP协议的理解和对网络安全的认知。

在实验中,我们将使用工具和技术手段对TCP连接进行攻击,探索攻击的原理、方法和防范措施。

2. 实验环境- 操作系统:Ubuntu 18.04- 模拟器:GNS3- 网络设备:Cisco路由器- 攻击工具:hping3、Wireshark3. 实验步骤3.1 实验准备在GNS3中搭建一个简单的网络拓扑,包括一个客户端、一个服务器和一个路由器。

配置路由器的IP地址和路由表,确保网络正常通信。

3.2 SYN Flood攻击首先,我们通过使用hping3工具发送大量伪造的SYN报文,以模拟SYN Flood 攻击。

启动Wireshark对交换机上的所有数据包进行捕获,并在目标主机上使用`tcpdump`命令监听数据包。

然后,在攻击主机上执行以下命令:sudo hping3 -c 10000 -d 120 -S -p 80 flood <目标IP>此命令将会发送10,000个伪造的SYN报文,并以最快的速度发送。

观察目标主机上的tcpdump输出和Wireshark捕获的数据包,可以看到目标主机收到大量的SYN请求,由于无法建立实际的连接,服务器的资源被耗尽,无法处理其他正常请求。

3.3 TCP连接重置攻击接下来,我们将使用hping3工具对TCP连接进行重置攻击,即RST Flood攻击。

在攻击主机上执行以下命令:sudo hping3 -c 2000 -p 80 -R -d 120 flood <目标IP>此命令将会发送2,000个伪造的RST报文,导致目标主机的连接被重置。

通过观察Wireshark捕获的数据包,我们可以看到目标主机的连接被不断重置,无法建立有效的连接,从而造成服务不可用。

3.4 TCP拥塞控制攻击最后,我们将模拟TCP拥塞控制攻击,即通过发送大量数据包来使网络拥塞。

TCP的拥塞控制

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。

罗剑-TCP友好拥塞控制协议TFRC

罗剑-TCP友好拥塞控制协议TFRC

Responsiveness:Responsiveness描述了当网络条件变糟糕的时候, TCP Friendly Congestion Control算法如何减小自己的吞吐量。不同 的策略的主要区别在于如何统计丢失分组的个数,用于调整吞吐量。
八种不同的TCP Friendly
与TFRC做比较:GAIMD、IIAD、SQRT、SIMD、AIAD/H、TFRCP 和TEAR
Dragana Damjanovic, Michael Welzl: "MulTFRC: Providing Weighted Fairness for Multimedia Applications (and others too!)", ACM Computer Communication Review 39(3), July 2009.
令J(K) = (1-a)*D(K-1) + a*D(K) 其中,J(K)称为抖动的平滑估计,a为常数(o<a<1)。由于更近期的采样值更可能反映 将来的行为,这里我们令a=0.2。
近期研究热点
MulTFRC
我们平时都用过迅雷、FlashFTP等软件,他们下载速度很快的一个非常重 要的原因在于他们采用的是n路线程的传输,自然要比单线程的传输有更多 的可能来获得带宽。MulTFRC采用的就是这样思想。
近期研究热点
MulTFRC模型
MulTFRC的主要思想就是将单个的TFRC流假象成为n路的MulTFRC流,并 且尽量使得n路的MulTFRC传输速率尽可能地接近于n路TCP的数据率,与 TFRC一样,MulTFRC也是一种基于速率的协议。TFRC使用的是基于方程 的稳态吞吐量的计算方法,对MulTFRC来说,给出了一个相似的方程来计 算n路TCP流的吞吐量。

分析tcp协议实验报告

分析tcp协议实验报告

分析tcp协议实验报告TCP协议实验报告分析在计算机网络中,TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种常用的传输层协议,它提供可靠的、面向连接的通信。

TCP协议的设计和实现对于网络通信的稳定性和性能至关重要。

本文将对TCP协议的实验报告进行分析,探讨其关键内容和实验结果。

实验目的和背景首先,实验报告应明确实验的目的和背景。

TCP协议的设计目标是提供可靠的数据传输,确保数据的完整性和顺序性。

通过实验,可以验证TCP协议的可靠性和性能,并分析其在不同网络环境下的适应性。

实验设计和方法实验报告中应包含实验的设计和方法。

实验设计应包括实验所使用的工具和设备,实验所涉及的网络拓扑结构,以及实验过程中的具体步骤和参数设置。

实验方法应明确实验的操作流程和数据采集方式。

实验结果和分析实验报告的重点是实验结果和分析。

实验结果可以包括数据传输速度、丢包率、延迟等性能指标的测量结果。

实验结果应以图表的形式展示,并对结果进行详细的分析。

在分析实验结果时,可以从以下几个方面进行讨论:1. 可靠性:通过实验结果可以评估TCP协议在不同网络环境下的可靠性。

例如,可以比较在高丢包率和低丢包率环境下的数据传输情况,分析TCP协议对丢包的处理能力。

2. 吞吐量:实验结果可以反映TCP协议的吞吐量性能。

通过比较不同网络条件下的吞吐量,可以评估TCP协议在不同网络带宽和拥塞程度下的性能表现。

3. 延迟:实验结果可以反映TCP协议的延迟性能。

通过测量数据传输的延迟时间,可以评估TCP协议在不同网络环境下的响应速度。

4. 拥塞控制:实验结果可以揭示TCP协议的拥塞控制机制。

通过观察拥塞窗口的变化和传输速率的调整,可以评估TCP协议对网络拥塞的响应能力。

实验总结和展望实验报告应包含对实验结果的总结和展望。

总结部分可以对实验结果进行概括,并提出对TCP协议性能的评价和改进建议。

展望部分可以探讨未来可能的研究方向和改进空间,以及对实验结果的进一步分析和验证。

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计算机网络实验报告tcp计算机网络实验报告:TCP一、引言计算机网络是当今社会中不可或缺的一部分,而TCP(Transmission Control Protocol)作为互联网中最重要的传输协议之一,起到了关键的作用。

本实验旨在通过对TCP协议的实际操作和观察,深入了解TCP的工作原理和性能特点。

二、实验目的1. 了解TCP协议的基本原理和机制;2. 掌握TCP协议的连接建立和断开过程;3. 研究TCP协议在不同网络环境下的传输性能。

三、实验环境和工具1. 实验环境:使用两台计算机,分别作为服务器和客户端;2. 实验工具:使用Wireshark进行网络数据包的捕获和分析。

四、实验过程和结果1. 连接建立在服务器端启动TCP监听,并设置端口号为8080。

在客户端使用telnet命令连接服务器,并指定服务器的IP地址和端口号。

通过Wireshark捕获到的数据包可以观察到三次握手的过程,即SYN、SYN-ACK和ACK的交互。

2. 数据传输在客户端输入一段文本,并通过telnet发送给服务器。

在Wireshark中可以看到TCP协议中的数据包以及相应的确认包,验证了TCP的可靠传输机制。

同时,还可以观察到拥塞控制机制的运作,根据网络的情况动态调整拥塞窗口大小。

3. 连接断开在客户端输入断开连接的命令,通过Wireshark可以观察到四次挥手的过程,即FIN、ACK、FIN和ACK的交互。

这个过程中,双方都需要发送FIN和ACK来确认连接的断开。

五、实验结果分析通过实验可以得出以下结论:1. TCP协议通过三次握手建立连接,保证了连接的可靠性和稳定性;2. TCP协议具有拥塞控制机制,能够根据网络情况动态调整传输速率,避免网络拥塞;3. TCP协议的断开过程需要四次挥手,确保连接的安全关闭。

六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了TCP协议的工作原理和性能特点。

TCP作为一种可靠的传输协议,在互联网中扮演着重要的角色。

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tcp协议实验报告TCP协议实验报告引言:TCP(Transmission Control Protocol)是一种广泛应用于互联网的传输层协议,它提供了可靠的、面向连接的通信服务。

本实验旨在深入理解TCP协议的工作原理和性能特点,并通过实际操作验证其可靠性和稳定性。

实验目的:1. 理解TCP协议的三次握手过程,掌握建立连接的方法;2. 探究TCP协议的流量控制和拥塞控制机制;3. 通过实验验证TCP协议的可靠性和稳定性。

实验环境:本实验使用了两台计算机,分别作为客户端和服务器。

客户端通过一个简单的应用程序向服务器发送数据,服务器接收数据并进行处理。

实验步骤:1. 建立连接在实验开始前,我们首先需要建立TCP连接。

客户端向服务器发送一个连接请求报文段,服务器收到请求后发送确认报文段,客户端再次发送确认报文段,完成三次握手过程。

2. 数据传输连接建立后,客户端可以向服务器发送数据。

我们通过应用程序模拟客户端发送一段文本数据,服务器接收并打印出来。

可以多次发送数据,观察TCP协议的可靠性,即使在网络不稳定的情况下,数据也能够正确传输。

3. 流量控制为了验证TCP协议的流量控制机制,我们可以在客户端发送数据的速度上做一些限制。

通过控制发送速度,观察服务器接收数据的速度是否受到影响。

可以逐渐增加发送速度,观察服务器的接收速度是否跟随增加。

4. 拥塞控制为了验证TCP协议的拥塞控制机制,我们可以模拟网络拥塞的情况。

通过限制带宽或增加网络延迟,观察TCP协议的拥塞控制机制如何调整发送速度。

可以观察到当网络出现拥塞时,TCP协议会自动降低发送速度以避免数据丢失。

实验结果分析:通过实验,我们可以得出以下结论:1. TCP协议的三次握手过程确保了连接的可靠性和稳定性,保证了数据能够正确传输。

2. TCP协议具有流量控制机制,可以根据接收方的处理能力动态调整发送速度,避免数据丢失。

3. TCP协议具有拥塞控制机制,可以根据网络情况自动调整发送速度,避免网络拥塞导致的数据丢失和延迟增加。

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tcp协议实验报告TCP协议实验报告引言:TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的传输层协议。

它在互联网中扮演着重要的角色,负责数据的可靠传输和连接的管理。

本实验旨在深入了解TCP协议的工作原理和特性,并通过实验验证其可靠性和效率。

实验目的:1. 了解TCP协议的基本原理和工作机制;2. 掌握TCP协议的连接建立和断开过程;3. 验证TCP协议的可靠性和流量控制机制;4. 分析TCP协议的性能和优化方法。

实验环境:本实验使用了一台运行Linux操作系统的计算机。

实验步骤:1. 连接建立过程:TCP协议使用三次握手来建立连接。

首先,客户端向服务器发送一个SYN包,服务器收到后回复一个SYN+ACK包,最后客户端再回复一个ACK包。

通过抓包工具观察这个过程,并分析其中的数据包格式和字段含义。

2. 可靠性验证:a. 通过模拟网络丢包情况,验证TCP协议的可靠性。

在发送数据时,故意丢弃一部分数据包,观察TCP协议的重传机制是否能够保证数据的可靠传输。

b. 测试TCP协议的流量控制机制。

通过发送大量数据,观察TCP协议如何调整发送速率,避免网络拥塞。

3. 连接断开过程:TCP协议使用四次挥手来断开连接。

首先,客户端向服务器发送一个FIN包,服务器收到后回复一个ACK包,并进入CLOSE_WAIT状态。

然后,服务器向客户端发送一个FIN包,客户端回复一个ACK包。

最后,服务器接收到客户端的ACK包后,进入TIME_WAIT状态,等待一段时间后关闭连接。

观察这个过程,并分析其中的数据包格式和字段含义。

4. 性能分析和优化:a. 使用网络性能测试工具,如iperf,测试TCP协议的吞吐量和延迟。

分析测试结果,找出网络瓶颈并进行优化。

b. 分析TCP协议的拥塞控制机制,了解拥塞窗口的调整过程和拥塞避免算法。

通过调整拥塞窗口的大小,观察TCP协议对网络拥塞的响应。

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tcp协议分析实验报告TCP协议分析实验报告一、引言TCP(Transmission Control Protocol)是互联网中最常用的传输层协议之一,负责在网络中可靠地传输数据。

本实验旨在对TCP协议进行分析,了解其工作原理以及性能特点。

二、实验目的1. 了解TCP协议的基本原理和工作流程;2. 分析TCP协议的可靠性和拥塞控制机制;3. 掌握使用网络抓包工具对TCP数据包进行分析。

三、实验环境与工具本实验使用的环境为Windows 10操作系统,实验工具为Wireshark网络抓包工具。

四、实验过程及结果1. TCP协议的基本原理和工作流程TCP协议是一种面向连接的协议,通过三次握手建立连接,保证数据的可靠传输。

在实验中,我们使用Wireshark对TCP连接过程进行抓包分析。

首先,客户端向服务器发送SYN包(同步请求);然后,服务器接收到SYN包后,向客户端发送SYN+ACK包(同步确认);最后,客户端接收到SYN+ACK包后,向服务器发送ACK包(确认)。

通过分析抓包数据,我们可以清楚地看到TCP连接建立的过程,并且可以查看每个包的详细信息,如源IP地址、目标IP地址、源端口、目标端口等。

2. TCP协议的可靠性和拥塞控制机制TCP协议通过序列号和确认应答机制来保证数据的可靠传输。

在实验中,我们可以通过Wireshark工具查看TCP数据包中的序列号和确认号,以及数据包的重传情况。

此外,TCP协议还具备拥塞控制机制,用于避免网络拥塞和保证网络的稳定性。

在实验中,我们可以通过查看TCP数据包的窗口大小和拥塞窗口大小来了解TCP协议的拥塞控制机制。

3. 使用Wireshark对TCP数据包进行分析Wireshark是一款功能强大的网络抓包工具,可以捕捉并分析网络数据包。

在实验中,我们可以使用Wireshark对TCP数据包进行抓包分析,以了解TCP协议的工作原理和性能特点。

通过Wireshark工具,我们可以查看每个TCP数据包的详细信息,如源IP地址、目标IP地址、源端口、目标端口、序列号、确认号、窗口大小等。

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TCP Vegas在拥塞避免阶段的具体算法为: 1、计算期望的吞吐量与实际吞吐量之间的差值

cwnd
其中 代表传输延时,也是当缓存中数据包为空时的RTT值 (BaseRTT), cwnd代表源端在每个往返时间(RTT)中允许发 送窗口的大小,期望的吞吐量为cwnd/T,设r代表实际网络 中的RTT,实际的吞吐量为cwnd /r

优点:
慢启动采用逐渐增大cwnd 的方法,可以防止 TCP 在启动一个连接时向网络发送过多的数据包 而造成不必要的数据丢失和网络拥塞,并且它还 能够避免采用单纯的AIMD 算法造成的吞吐量增 加过慢的问题 为了防止cwnd 的无限制增长引起网络拥塞,引 入一个状态变量:慢启动阈值ssthresh 当cwnd<ssthresh 时,使用上述的慢启动算法, cwnd 随 RTT 呈指数增长。 当cwnd>ssthresh 时,使用下面的拥塞避免 算法,减缓cwnd 的增长速度。
TCP 拥塞控制的四个阶段

慢启动阶段
拥塞避免阶段 快速重传阶段 快速恢复阶段



1慢启动阶段
当连接刚建立或超时时,进入慢启动阶段。
当新建TCP 连接时,拥塞窗口(cwnd)被初始化 为一个数据包大小(缺省为512或536bytes )。 实际发送窗口win取拥塞窗口与接收方提供的通 告窗口的较小值,即win=min(cwnd, awnd), 每收到一个ACK 确认,就增加一个数据包发送量, 这样慢启动阶段cwnd 随RTT呈指数级增长(1个、 2个、4个、8个…)
Vegas 算法


1994年,Brakmo提出了TCP Vegas算法, TCP Vegas是一种截然不同的拥塞控制算 法,它采用一种更巧妙的带宽估计策略, 根据期望的流量速率与实际速率的差估计 网络瓶颈处的可用带宽。 TCP Vegas对TCP Reno主要做了三个方 面的改进,分别是快速重传机制、拥塞避 免阶段和慢启动阶段,这三个方面改进的 具体情况如下:
从以上算法看出:在拥塞避免阶段,当数 据包超时时,cwnd 被置为1,重新进入慢 启动阶段,这会导致过大地减小发送窗口 尺寸,降低TCP 连接的吞吐量。因此,引 入了快速重传和快速恢复机制。
3快速重传阶段

当网络发生拥塞时,如果源端等待超时之后再 进行拥塞控制,那么从出现拥塞到实施控制有 一定的时延。除了超时之外,源端还可以使用 重复ACK作为拥塞信号。源端在接收到重复 ACK时并不能确定是由于分组丢失还是分组乱 序产生的,通常假定如果是分组乱序,在目的 端处理之前源端只可能收到一个或两个重复的 ACK;如果源端连续接收到三个或更多的重复 ACK,表明网络中某处已经发生了拥塞,这时, 源端不等到重传定时器超时就重发这个可能丢 失的分组,这就是快速重传算法。
TCP拥塞控制
小组成员:罗文文,马志强 孙帅一,何浩
拥塞控制的定义
当网络中存在过多报文时,网络的性能就会下降,这 种现象称为拥塞。 分组交换网络的性能(功率、往返时间RTT、吞吐量) 与负荷的关系用下图来说明
网络中的拥塞问题必须依靠TCP层端到端控 制和lP层链路控制的共同作用才能有效的解决, 其中TCP层的拥塞控制仍然会起主要的、基础的 作用。端到端TCP拥塞控制的本质思想是通过调 整发送端的发送速率来控制网络的负荷量。具体 地说,TCP不断地通过加大发送的速率来对当前 网络的实际承载能力进行探测,并随时准备对网 络发回的拥塞信息作出响应,即迅速减小向网络 中发送信息的速率,并在新的起点上继续对网络 进行试探。

在快速重传阶段,当源端收到3 个或3 个 以上重复的ACK 时,就判定数据包丢失, 同时ssthresh 设置为当前cwnd的一半, 并重传丢失的包,进入快速恢复阶段。
4快速恢复阶段

当快速重传算法重传了可能丢失的分组之 后,如果TCP重新进入慢启动阶段,将会使 拥塞窗口减为1,重新开始探测网络带宽, 从而严重影响网络吞吐量,因此快速恢复 算法在快速重传之后转去执行拥塞避免算 法,避免了过大地减小发送窗口而导致的 网络性能下降。


cwnd r

2、由(1)式得到路由器缓存中的数据包个数为


Hale Waihona Puke d (cwnd
cwnd ) r
(1)

3、塞窗口的调整策略:
cwnd (k ) 1, cwnd (k 1) cwnd (k ), cwnd (k ) 1,

TCP Vegas线性增大或减小窗口是基于d(k)的 大小,d(k)代表数据包在路由器中的数量,当 d(k)小于 时,说明网络资源还没有充分利用, 需要进一步的增大发送窗口,当d (k)大于 时, 则减小发送窗口,防止发生拥塞。如果在 , 之间,则窗口不变。可用下面的公式来说明:

2拥塞避免阶段


当TCP 源端发现超时或收到3 个相同的ACK 确 认帧时,即认为网络将发生拥塞,此时进入拥塞 避免阶段。 在拥塞避免阶段,慢启动域值ssthresh 将被设置 为当前cwnd 的一半,当发生超时时,cwnd 被 置为初始值1。此时,如果cwnd<ssthresh, TCP 重新进入慢启动过程;如果 cwnd>=ssthresh,则执行拥塞避免算法,即 cwnd 在每次收到一个ACK 确认时只增加 1/cwnd 个数据包。拥塞避免阶段cwnd 随RTT 呈线性增长。
算法描述如下:
初始化:cwnd=1 ssthresh=65535bytes win=min(cwnd, awnd) 当新的ACK确认到达时,执行以下算法: for every arrived packets if cwnd<ssthresh cwnd+=1;慢启动 else cwnd+=SMSS*SMSS/cwnd; 拥塞避免 阶段 当检测到丢包时,发送方执行以下操作: ssthresh=max[min(cwnd/2,awin),2]; 如果检测到定时器超时,cwnd=1; 其中SMSS是发送方的最大报文段长度.

第二个改进措施是当检测到超时并重传数 据包后,收到第1个或第2个非重复确认包 时,检查从重传该数据包到收到非重复确 认包的时间间隔,时间间隔若大于超时时 间,就认为发生了丢包,并重传该数据包。 这样能够不用等到重复的确认包到达,就 准确的传送在重传前发生丢包的那些数据, 这在发生多个丢包的时候尤为重要,否则 发送端会一直等待直到超时,其过程如下 图所示:
拥塞避免机制的改进

Reno是把丢包情况作为拥塞发生的信号,而 Vegas则是通过计算期望值的吞吐量与实际吞吐 量之间的差来估计网络瓶颈处的可用带宽。由于 Vegas不需要等到丢包才认为发生了拥塞,所以 能更有效的利用带宽。其基本思想是期望的吞吐 量与实际的吞吐量相差超过一定值时,就认为网 络拥塞程度严重,应该减小发送窗口;另一方面, 当两者之间的差距小于一定值时,则认为连接没 有完全有效的利用带宽,应该要增大发送窗口。
经典的TCP拥塞控制算法

TCP Tahoe
TCP Reno TCP NewReno TCP Vegas



TCP Tahoe 算法

Tahoe 算法是TCP 的早期版本。它的核心 思想是:让cwnd以指数增长方式迅速逼进 可用信道容量,然后慢慢接近均衡。 Tahoe 包括3 个基本的拥塞控制算法: “慢启动”、“拥塞避免”和“快速重 传”。
d (k )
cwnd (k ) 1, cwnd (k 1) cwnd (k ), cwnd (k ) 1,
d (k )
d (k )
慢启动阶段的改进

TCP Reno在慢启动阶段的每个RTT内窗口都会 增大一倍,TCP Vegas修改为每隔一个RTT才将 窗口增大一倍,在这之间,窗口固定不变。这样 是为了保证能够正确的比较吞吐量的差值, Vegas还在慢启动中加入了拥塞检测。在初始的 慢启动阶段,TCP Vegas通过计算期望的吞吐量 估计出可用的网络带宽,当实际的吞吐量变得比 期望的吞吐量小于一定门限值y时,窗口将会减小 1/8,并且从慢启动阶段进入拥塞避免阶段。为 慢启动加入拥塞检测是十分重要的,当网络带宽 变大时,其作用尤为明显,改进的慢启动算法对 改善丢包情况和超时现象十分有效。
基本概念




拥塞窗口(cwnd ):拥塞控制的关键参数,控制源端在 拥塞情况下一次最多能发送多少数据包。 接收窗口(rwnd):接收端对源端发送窗口大小所做的 限制,在建立连接时山接收方通过ACK确认带给源端 慢启动阀值(ssthresh ):拥塞控制中用来限制发送窗 口大小的门限值,它是慢启动阶段与拥塞避免阶段的 分界点,初始值设为65535 bytes或awnd的大小。 回路响应时间(RTT):一个数据包从源端发送到接收 端直至源端收到接收端R寸该数据包确认信息所经历 的时间间隔。 超时重传计数器(RTO ):描述数据包从发送到失效的 时间间隔,是源端用来判断数据报是否丢失和网络拥 塞的重要参数,通常设为2RTT或SRTT

Tahoe 算法存在着不足之处:在收到3 个 重复ACK 或在超时的情况下,Tahoe 置 cwnd 为1,然后进入慢启动阶段。这一方 面会引起网络的激烈振荡,另一方面大大 降低了网络的利用率。
TCP Reno算法

针对Tahoe算法的不足,提出了改进算 法Reno。改进主要有两方面:一是对于收 到连续3个重复的ACK确认,算法不经过慢 启动,而直接进入拥塞避免阶段;二是增 加了快速重传和快速恢复机制。Reno算法 以其简单、有效和鲁棒性成为TCP源算法的 主流,被广泛的采用。但它不能有效的处 理多个分组从同 一数据窗口丢失的情况。

发送端的发送窗口的上限值应当取为接收端窗口 rwnd 和拥塞窗口 cwnd 这两个变量中较小的一个, 即应按以下公式确定:
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