慢开始和拥塞避免算法的实现举例
TCP数据包格式
TCP数据包格式(zz)修改浏览权限| 删除TCP提供一种面向连接的、全双工的、可靠的字节流服务。
在一个TCP连接中，仅有两方进行彼此通信。
广播和多播不能用于TCP。
TCP的接收端必须丢弃重复的数据。
TCP对字节流的内容不作任何解释。
对字节流的解释由TCP连接双方的应用层解释。
TCP通过下列方式来提供可靠性：应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块，称为报文段或段。
TCP协议中采用自适应的超时及重传策略。
TCP可以对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层。
TCP的接收端必须丢弃重复的数据。
TCP还能提供流量控制。
TCP报文段格式源端口和目的端口字段——各占2字节。
端口是传输层与应用层的服务接口。
传输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。
序号字段——占4字节。
TCP连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。
序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
确认号字段——占4字节，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。
数据偏移——占4bit，它指出TCP报文段的数据起始处距离CP报文段的起始处有多远。
“数据偏移”的单位不是字节而是32bit字（4字节为计算单位）。
保留字段——占6bit，保留为今后使用，但目前应置为0。
紧急比特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)。
确认比特ACK——只有当ACK＝1时确认号字段才有效。
当ACK＝0时，确认号无效。
复位比特RST(Reset) ——当RST＝1时，表明TCP连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因），必须释放连接，然后再重新建立运输连接。
同步比特SYN——同步比特SYN置为1，就表示这是一个连接请求或连接接受报文。
终止比特FIN(FINal)——用来释放一个连接。
当FIN＝1时，表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。
TCP拥塞控制四个主要过程
TCP 拥塞控制四个主要过程1 / 1 TCP 拥塞控制四个主要过程（如图（a ）和（b ）所示）简要介绍如下：图（a ）：慢启动和拥塞避免 图（b ）：快速重传和快速恢复1. 慢启动阶段：早期开发的TCP 应用在启动一个连接时会向网络中发送大量的数据包，这样很容易导致路由器缓存空间耗尽，网络发生拥塞，使得TCP 连接的吞吐量急剧下降。
由于TCP 源端无法知道网络资源当前的利用状况，因此新建立的TCP 连接不能一开始就发送大量数据，而只能逐步增加每次发送的数据量，以避免上述现象的发生。
具体地说，当建立新的TCP 连接时，拥塞窗口（congestion window ，cwnd ）初始化为一个数据包大小。
源端按cwnd 大小发送数据，每收到一个ACK 确认，cwnd 就增加一个数据包发送量，这样cwnd 就将随着回路响应时间（Round Trip Time ，RTT ）呈指数增长，源端向网络发送的数据量将急剧增加。
事实上，慢启动一点也不慢，要达到每RTT 发送W 个数据包所需时间仅为RTT×logW 。
由于在发生拥塞时，拥塞窗口会减半或降到1，因此慢启动确保了源端的发送速率最多是链路带宽的两倍。
2. 拥塞避免阶段：如果TCP 源端发现超时或收到3个相同ACK 副本时，即认为网络发生了拥塞（主要因为由传输引起的数据包损坏和丢失的概率很小（<<1%））。
此时就进入拥塞避免阶段。
慢启动阈值（ssthresh ）被设置为当前拥塞窗口大小的一半；如果超时，拥塞窗口被置1。
如果cwnd>ssthresh ，TCP 就执行拥塞避免算法，此时，cwnd 在每次收到一个ACK 时只增加1/cwnd 个数据包，这样，在一个RTT 内，cwnd 将增加1，所以在拥塞避免阶段，cwnd 不是呈指数增长，而是线性增长。
3. 快速重传和快速恢复阶段：快速重传是当TCP 源端收到到三个相同的ACK 副本时，即认为有数据包丢失，则源端重传丢失的数据包，而不必等待RTO 超时。
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。
慢开始和拥塞避免
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。
如下图：再次提醒这里只是为了讨论方便而将拥塞窗口大小的单位改为数据报的个数，实际上应当是字节。
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一、引言计算机网络中的拥塞控制算法是指在网络传输数据时，为了避免网络拥塞导致传输性能下降、数据丢失等问题，采用的一种控制方法。
拥塞控制算法包括多种，如TCP的拥塞控制算法、UDP 的拥塞控制算法、RED算法等，本文将重点介绍TCP的拥塞控制算法。
二、TCP的拥塞控制算法TCP的拥塞控制算法主要包括四种：慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复。
1. 慢启动慢启动是TCP连接刚开始传送数据时启用的一种算法。
慢启动将初始窗口大小设为一个很小的值，然后每经过一个往返时间RTT，增加窗口的大小，直到达到一个拥塞阈值（cwnd）。
超过拥塞阈值后，进入拥塞避免算法。
慢启动中主要涉及两个参数：拥塞窗口大小（cwnd）和拥塞阈值（ssthresh）。
慢启动的主要思想是控制发送方数据速率，使其不断逼近网络的传输极限。
通过控制拥塞窗口大小，发送方可以平衡网络吞吐量和丢包率，避免网络拥塞。
慢启动算法的伪代码如下：if (cwnd <= ssthresh) {cwnd = cwnd + 1;} else {cwnd = cwnd + 1/cwnd;}2. 拥塞避免拥塞避免算法是在慢启动后，当拥塞窗口大小超过拥塞阈值时启用的一种算法。
拥塞避免算法中，每经过一个RTT，拥塞窗口的大小增加一个MSS（最大分段大小），从而每个RTT可以传输更多的数据。
当出现拥塞情况时，TCP会将拥塞阈值减半，同时进入慢启动算法。
拥塞避免算法的伪代码如下：if (cwnd > ssthresh) {cwnd = cwnd + 1/cwnd;}3. 快速重传快速重传算法是当TCP收到重复的数据时，立即发送重复的确认，而不等待超时重传计时器，从而提高数据传输的速率。
当收到重复的确认后，TCP会将拥塞窗口大小减半并重新进入拥塞避免算法。
快速重传算法的伪代码如下：if (duplicate_ack_received) {cwnd = cwnd/2;ssthresh = cwnd;}4. 快速恢复快速恢复算法是在快速重传算法后，立即发送数据而不等待拥塞避免算法重新检查网络，从而提高数据传输的速率。
华为交换机 01-04 拥塞避免和拥塞管理配置
4拥塞避免和拥塞管理配置关于本章拥塞避免和拥塞管理配置介绍了拥塞避免和拥塞管理的基本概念、配置方法和配置示例。
4.1 拥塞避免和拥塞管理概述拥塞避免通过指定报文丢弃策略来解除网络过载，拥塞管理通过指定报文调度次序来确保高优先级业务优先被处理。
4.2 设备支持的拥塞避免和拥塞管理特性为了解决网络拥塞，可以通过拥塞避免在网络出现拥塞时主动丢弃一些报文，解除网络过载；另外，为了使用户得到更好的服务质量，可以通过拥塞管理对时延敏感业务优先调度，使得这些业务得到更高的QoS服务。
两者在配置上属于并列关系。
4.3 配置拥塞避免设备根据SRED的配置信息对不同颜色的报文按照一定的丢弃概率主动丢弃队列中的报文，从而调整从接口输出的流量速率。
4.4 配置端口队列调度S2700EI支持的端口对列调度方式包括：WRR、PQ+WRR。
4.5 配置拥塞管理（S2700-52P-EI、S2700-52P-PWR-EI、S2710SI、S3700SI、S3700EI）当网络中发生间歇性拥塞时，可以配置拥塞管理，设备将按照指定的调度策略决定报文转发时的处理次序，以达到高优先级报文优先被调度的目的。
4.6 维护拥塞避免和拥塞管理通过维护拥塞避免和拥塞管理，可以查看和清除基于队列的流量的统计信息。
4.7 配置举例通过示例介绍拥塞避免和拥塞管理。
4.1 拥塞避免和拥塞管理概述拥塞避免通过指定报文丢弃策略来解除网络过载，拥塞管理通过指定报文调度次序来确保高优先级业务优先被处理。
传统网络所面临的服务质量问题主要由拥塞引起，拥塞是指由于网络资源不足而造成速率下降、引入额外延时的一种现象。
拥塞会造成报文的传输时延、吞吐率低及资源的大量耗费。
而在IP分组交换及多业务并存的复杂环境下，拥塞又极为常见。
拥塞避免和拥塞管理就是解决网络拥塞的两种流控方式。
拥塞避免拥塞避免是指通过监视网络资源（如队列或内存缓冲区）的使用情况，在拥塞发生或有加剧趋势时主动丢弃报文，通过调整网络的流量来解除网络过载的一种流量控制机制。
《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
网络拥塞控制算法总结
网络拥塞控制算法总结网络拥塞控制是指在网络通信过程中，通过合理的算法和策略来控制网络中数据流量的流动，以避免网络拥塞的发生。
网络拥塞会造成数据包丢失、延迟增加以及网络性能下降等问题，因此拥塞控制算法的设计和实现对于网络的稳定运行至关重要。
下面将会介绍几种常见的网络拥塞控制算法及其特点。
第一种算法是最早采用的拥塞控制算法——慢开始（Slow Start）。
慢开始算法是由Van Jacobson在TCP/IP协议中提出的，用于在开始发送数据时快速扩大拥塞窗口，同时在网络出现拥塞时快速减小拥塞窗口。
具体实现方式是通过指数增加拥塞窗口的大小，直到遇到拥塞发生为止。
慢开始算法的特点是能够快速适应网络环境的变化，但容易引起网络拥塞。
第二种算法是拥塞避免（Congestion Avoidance）。
拥塞避免算法是在慢开始算法的基础上进行改进的，主要解决了慢开始算法容易引发网络拥塞的缺点。
拥塞避免算法通过线性增加拥塞窗口的大小来避免网络拥塞的发生。
具体实现方式是每次接收到一个确认ACK就递增拥塞窗口的大小，从而平滑地增大网络的负载，减小拥塞的可能性。
拥塞避免算法相对于慢开始算法，能够更加稳定地控制网络拥塞，但是在网络拥塞后仍然需要通过慢开始算法来恢复网络的稳定性。
第三种算法是快重传（Fast Retransmit）。
快重传算法是一种TCP 数据传输的拥塞控制算法，主要用于解决包丢失问题。
当发送方连续接收到三个相同的ACK确认报文时，就会触发快重传算法。
快重传算法的基本原则是，当接收到重复的ACK报文时，会认为已经丢失的报文已经到达接收方，而不是等待超时重传。
通过快速重传概念，可以减少数据传输的延迟，提高网络的传输效率。
第四种算法是拥塞避免和快重传的综合算法——TCP Tahoe。
TCP Tahoe是一种动态调整拥塞窗口的算法，能够根据网络拥塞程度来灵活调整数据传输速度。
TCP Tahoe的核心思想是通过快重传和拥塞避免算法相结合来进行拥塞控制。
tcpi计算公式
tcpi计算公式TCP/IP是一种网络协议套件，用于互联网的数据传输和通信。
它由两个主要协议组成：传输控制协议（TCP）和因特网协议（IP）。
TCP/IP 协议的设计目标是提供可靠、无差错和有序的数据传输。
TCP/IP的计算公式主要是用于动态调整TCP传输速率的拥塞控制算法。
拥塞控制算法的目的是在网络拥塞时避免丢包和丢失数据，并根据网络状况调整传输速率。
其中，TCP的主要拥塞控制算法有慢启动、拥塞避免和快速重传/快速恢复等。
下面将分别介绍这些算法以及计算公式。
1.慢启动算法：慢启动算法是TCP连接刚开始时的拥塞控制算法。
通过逐渐增加拥塞窗口的大小来控制发送方的传输速率。
拥塞窗口（cwnd）表示发送方可以发送的数据量。
慢启动算法中，拥塞窗口的大小起始为一个最小的值（一般为1个MSS：最大分段大小）。
每当接收到一个确认报文时，拥塞窗口大小就会加倍。
因此，拥塞窗口大小的变化可以表示为以下公式：cwnd = cwnd * 22.拥塞避免算法：拥塞避免算法是在慢启动算法之后的一种拥塞控制算法。
为了防止拥塞窗口大小增长过快，拥塞避免算法通过线性增加拥塞窗口的大小来控制发送方的传输速率。
拥塞窗口的增长速率由慢启动算法变为线性增长。
当拥塞窗口的大小达到一个门限（ssthresh：slow start threshold），算法就会进入拥塞避免阶段。
在拥塞避免阶段，每当接收到一个确认报文，拥塞窗口大小就会增加一个较小的值。
因此，拥塞窗口大小的变化可以表示为以下公式：cwnd = cwnd + 1/cwnd3.快速重传/快速恢复算法：快速重传/快速恢复算法是在发生丢包时进行快速恢复的一种拥塞控制算法。
如果发送方连续收到三个重复的ACK 报文（即确认报文），就会判断为发生了丢包。
在快速重传/快速恢复算法中，发送方通过减小拥塞窗口的大小来控制发送方的传输速率并进行快速恢复。
拥塞窗口的大小减半，并设置一个新的门限（ssthresh）值为当前拥塞窗口的一半。
拥塞控制的四种典型方法
拥塞控制的四种典型方法1. 慢启动算法（Slow Start Algorithm）：慢启动算法是TCP拥塞控制中的一种经典方法。
在慢启动阶段，发送方每经过一个往返时间（RTT），就将发送窗口的大小加倍。
这样，发送方可以利用较小的窗口先探测网络的拥塞程度，逐渐增加发送窗口，直到遇到网络拥塞的状况。
一旦发现网络拥塞，发送方会根据拥塞信号减少发送窗口的大小，从而达到拥塞控制的目的。
2. 拥塞避免算法（Congestion Avoidance Algorithm）：拥塞避免算法是TCP拥塞控制中的另一种重要方法。
在拥塞避免阶段，发送方将发送窗口的大小按线性方式递增，而不是指数增长。
这种线性增长能够更好地避免网络拥塞的发生。
同时，发送方也会周期性地检测网络的拥塞程度，根据情况调整发送窗口的大小。
如果发现网络出现拥塞，发送方会采取相应的措施，如减小发送窗口等。
3. 快速重传算法（Fast Retransmit Algorithm）：快速重传算法是TCP拥塞控制的一种补充方法，用于解决发送方超时重传的问题。
当接收方在收到数据包之后发现连续的数据包丢失，则会立即发送一个重复ACK（Acknowledgement）给发送方，告诉它有一个数据包丢失。
发送方在收到重复ACK之后，会判断是否有丢失的数据包，如果有，则会立即进行快速重传，而不是等待超时重传定时器到期。
通过快速重传，可以更快地恢复丢失的数据包，从而减少拥塞的发生。
4. 拥塞恢复算法（Congestion Recovery Algorithm）：拥塞恢复算法是TCP拥塞控制中的一种重要方法。
它用于在网络出现拥塞时，恢复正常的数据传输速率。
当发送方发现网络拥塞时，会将发送窗口的大小减半，以降低数据传输的速率。
然后，发送方会进入拥塞避免阶段，以线性的方式增加发送窗口的大小。
当网络拥塞情况改善后，发送方会逐渐增加发送窗口的大小，最终恢复到网络的正常传输速率。
以上是拥塞控制的四种典型方法，它们在TCP协议中被广泛应用。
计算机网络中的拥塞控制方法与算法
计算机网络中的拥塞控制方法与算法一、引言计算机网络中的拥塞控制是确保网络流量不过载的重要机制，它能够有效地提高网络的性能和可靠性。
本文将介绍计算机网络中常用的拥塞控制方法与算法，并详细讨论它们的步骤和原理。
二、拥塞控制方法1. 阻塞停止（Blocking）阻塞停止是一种简单直观的拥塞控制方法，当检测到网络拥塞时，停止向网络发送数据。
虽然该方法的实施简单，但会导致网络资源的浪费和延迟增加。
2. 慢启动（Slow Start）慢启动是一种靠增大发送数据的速率来探测网络容量的拥塞控制方法。
该方法的步骤如下：- 发送方初始化拥塞窗口大小为一个较小的值。
- 每当成功接收到一个确认消息，拥塞窗口增加一倍。
- 如果网络拥塞，发送方被告知发生拥塞，拥塞窗口大小减半。
3. 拥塞避免（Congestion Avoidance）拥塞避免是一种通过缓慢提高发送速率和避免拥塞的方法。
该方法的步骤如下：- 与慢启动类似，发送方初始化拥塞窗口大小为一个较小的值。
- 每当成功接收到一个确认消息，拥塞窗口根据一定的算法增加一定量。
- 如果网络拥塞，发送方根据一定的算法减小拥塞窗口大小。
4. 拥塞发现（Congestion Detection）拥塞发现是一种通过检测网络丢包情况来判断是否发生拥塞的方法。
该方法的步骤如下：- 发送方一旦检测到数据包丢失，就认为网络发生了拥塞。
- 发送方采取相应的拥塞控制策略，如减小拥塞窗口大小。
- 当拥塞窗口大小减小到适当的程度时，发送方重新开始慢启动或拥塞避免。
三、拥塞控制算法1. 加法增乘法减（Additive Increase Multiplicative Decrease，AIMD）AIMD是一种经典的拥塞控制算法，用于TCP协议。
该算法的步骤如下：- 每当成功接收到一个确认消息，发送方增加拥塞窗口大小一个固定值。
- 如果网络拥塞，发送方减小拥塞窗口大小为当前大小的一半。
2. TCP-VegasTCP-Vegas是一种基于拥塞窗口的拥塞控制算法，通过测量往返时间（RTT）来判断网络拥塞情况。
通信网络中的数据流控制与拥塞控制算法
通信网络中的数据流控制与拥塞控制算法随着互联网的迅速发展，人们对于数据传输的需求也越来越大。
为了保证通信网络的高效运行，数据流控制和拥塞控制算法成为了非常重要的课题。
本文将详细介绍数据流控制与拥塞控制算法的概念、原理、步骤以及一些常见的算法。
一、数据流控制算法数据流控制算法旨在确保发送方和接收方之间的数据传输速度适应接收方的处理能力，避免数据的丢失或过载。
数据流控制的原理是通过建立一个发送方和接收方之间的缓冲区，发送方根据接收方的反馈调整发送速率。
常见的数据流控制算法有以下几种：1. 停-等协议：发送方发送一个数据包后就停止发送，等待接收方确认。
接收方收到数据包后发送确认信号，发送方收到确认信号后继续发送下一个数据包，如此往复。
2. 滑动窗口协议：发送方设定一个发送窗口，在接收方确认一个数据包之前，可以连续发送多个数据包。
接收方收到数据包后发送确认信号，并更新接收窗口大小，发送方根据接收窗口的大小调整发送速率。
3. 停-等协议和滑动窗口协议的组合使用：在发送方和接收方之间设定一个窗口，用于控制数据发送的速度和接收的速度，以便实现数据传输的平衡。
二、拥塞控制算法拥塞控制算法用于控制网络中的流量，防止网络出现拥塞现象。
拥塞的发生是因为网络流量超过了网络的处理能力，导致数据的延迟和丢失。
拥塞控制的原理是通过监测网络的拥塞程度，减少数据发送的速率，以避免拥塞的发生。
常见的拥塞控制算法有以下几种：1. 慢开始：开始时，发送方每发送一个数据包后，等待一个确认信号。
接收到确认信号后，发送方增加窗口的大小，即发送数据包的速率逐渐增加。
当网络出现拥塞时，发送方减小窗口的大小，降低发送速率。
2. 拥塞避免：为了避免网络拥塞，发送方在每个往返时间内逐渐增加拥塞窗口的大小，即发送数据包的速率逐渐增加，直到出现拥塞为止。
当网络出现拥塞时，发送方减小拥塞窗口的大小，降低发送速率。
3. 快重传和快恢复：当发送方连续发送多个数据包后，接收方只收到部分数据包，并发送重复确认信号。
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。
TCP拥塞控制机制
浅析TCP拥塞控制机制摘要本文基于tcp拥塞控制方面的发展进行了研究,在介绍tcp 协议的基础上,对tcp拥塞控制机制进行了讨论,探讨了网络拥塞出现的原因及tcp拥塞控制的窗口机制,论述了tcp拥塞控制的改进方案,列举了典型tcp拥塞控制算法的分析比较。
关键词tcp协议;tcp拥塞控制;控制机制中图分类号tp393 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)28—0199-02引言在互联网应用中,当一个子网或者其中的一部分出现太多分组时,网络的性能开始下降,如网络延时增大、丢包率上升、吞吐量下降等。
这种情况即称为拥塞(congestion)。
导致拥塞出现的原因通常是当前的负载超过了资源的容量和处理能力。
解决这拥塞一般采用两种方式:其一是对拥塞进行控制,其二是对流量进行控制。
现今互联网中拥塞控制大部分工作是由tcp完成的,目前标准tcp 协议的实现都包含了一些避免和控制网络拥塞的算法。
当今互联网的可靠性和稳定性与tcp拥塞控制机制密不可分,而tcp的成功也要归功于其稳固的拥塞控制机制。
1 tcp协议传输控制协议从应用程序中得到大段的信息、数据,然后将它们分割成若干个数据段。
tcp会为这些数据段编号并排序,形成虚电路连接方式。
信源的tcp会等待信宿tcp给一个确认性应答。
没有收到确认应答的数据段将被重新发送。
tcp是一个全双工的、面向连接的、可靠的并且是精确控制的协议。
tcp建立连接之后,通信双方通过全双工方式进行数据传输;在保证可靠性上,采用超时重传和捎带确认机制。
在流量控制上,采用滑动窗口机制,机制中规定,对于窗口内未经确认的分组需要重传。
在拥塞控制上,采用慢启动算法。
2 tcp拥塞控制tcp拥塞控制是基于窗口方式的。
发送端的主机在确定发送报文段的速率时,既要根据接收端的接收能力,又要从全局考虑不要使网络发生拥塞。
因此,每一个tcp连接需要有以下两个状态变量:接收端窗口rwnd(receiver window)又称为通知窗口(advertised window)和拥塞窗口cwnd(congestion window)。
在数据传输中,防止拥塞的方法(一)
在数据传输中,防止拥塞的方法(一)在数据传输中,防止拥塞概述数据传输中的拥塞是指网络传输中由于流量过大或网络负载过重而导致数据传输速度降低的现象。
为了提高网络传输效率，减少拥塞对数据传输的影响，需要采取一系列的方法进行拥塞控制和拥塞避免。
拥塞控制方法慢开始慢开始是一种启动阶段的拥塞控制机制，它通过逐渐增加发送窗口的大小来控制拥塞窗口的增长速率。
这样可以避免一开始就发送过多的数据，导致网络拥塞。
逐渐增加发送窗口的大小，可以快速适应当前网络的情况，并逐渐加大传输量。
拥塞避免拥塞避免是在慢开始阶段之后的一种拥塞控制机制，它通过线性增加发送窗口的大小来控制拥塞窗口的增长速率，防止发送速率过快导致网络拥塞。
拥塞避免机制使得发送方能够根据网络的拥塞情况动态调整发送窗口的大小，以避免造成网络拥塞。
快重传和快恢复快重传和快恢复主要针对丢包情况进行处理。
当发现网络出现丢包时，快重传机制会立即重传丢失的数据包，而不是等待超时再重传。
同时，快恢复机制会将发送窗口的大小降低一半，并进行线性递增，而不是回到慢开始阶段重新增加发送窗口的大小。
拥塞避免方法随机丢包随机丢包是一种主动引入丢包的方法，可以通过在路由器或网络设备上设置随机丢包的策略，使得部分数据包在传输过程中被丢弃，从而减少网络的负载。
流量分片流量分片是将一个数据流分割成多个较小的数据包进行传输的方法。
通过将数据流进行分片，可以减少单个数据包的大小，降低传输时的延迟，从而减少网络拥塞的可能性。
拥塞控制算法拥塞控制算法是根据网络拥塞情况自动调整发送速率和发送窗口大小的方法。
常见的拥塞控制算法包括TCP协议中的拥塞避免算法、快速恢复算法等。
这些算法可以根据网络的拥塞情况动态调整发送端的发送速率，从而降低网络拥塞的发生。
结论通过以上的拥塞控制和拥塞避免方法，可以有效地减少网络传输中的拥塞问题。
慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等机制可以根据网络拥塞的情况进行动态调整，减少拥塞窗口的增长速率，从而提高网络传输的效率和可靠性。
TCP拥塞控制算法比较
TCP拥塞控制算法比较TCP (Transmission Control Protocol) 是一种为互联网设计的通信协议，在传输数据时提供可靠、有序、高效的数据传输。
为了提高网络性能和稳定性，TCP采用了多种拥塞控制算法。
在本文中，我们将比较几种常用的TCP拥塞控制算法，包括慢启动、拥塞避免、快速恢复和快速重传。
1. 慢启动（Slow Start）：慢启动是TCP连接建立后的初始阶段，其目的是为了避免网络拥塞。
慢启动开始时，发送方将拥塞窗口设置为一个较小的值，然后每当收到一个确认ACK时，窗口大小就翻倍，直到达到一个拥塞窗口阈值。
慢启动算法的好处是可以逐渐增加发送速率，以避免一开始就发送大量的数据导致网络拥塞。
然而，慢启动也可能导致TCP流量在网络中迅速增加，从而导致网络拥塞。
因此，慢启动算法需要与拥塞避免算法配合使用。
2. 拥塞避免（Congestion Avoidance）：拥塞避免是TCP的一种算法，用于在慢启动阶段后维持合适的发送速率。
一旦达到慢启动阈值，发送方将进入拥塞避免模式。
在拥塞避免模式中，发送方每次收到一个确认ACK时，将窗口大小增加一个较小的值。
通过逐渐增加窗口大小，TCP可以确定一个合适的发送速率，以避免网络拥塞。
拥塞避免算法通常与慢启动算法结合使用，以实现更好的性能和稳定性。
3. 快速恢复（Fast Recovery）：快速恢复是一个TCP的拥塞控制算法，用于在网络拥塞时快速恢复发送速率。
当发送方连续收到三个重复的确认ACK时，表示网络可能发生了拥塞。
在拥塞发生时，发送方将进入快速恢复模式，将拥塞窗口减半，并继续发送数据。
然后，发送方将进入拥塞避免模式，逐渐增加窗口大小，以避免再次出现拥塞。
快速恢复算法的好处是可以快速适应网络拥塞，并尽快恢复发送速率。
然而，快速恢复也可能导致网络拥塞的进一步加剧，因此需要合适的拥塞避免算法进行配合。
4. 快速重传（Fast Retransmit）：快速重传是TCP的一种拥塞控制算法，用于在丢包发生时快速重新传输丢失的数据。
计算机网络中的拥塞控制算法研究
计算机网络中的拥塞控制算法研究计算机网络是现代社会中的重要基础设施之一，随着互联网的迅速发展，网络拥塞问题变得日益突出。
拥塞控制算法作为解决网络拥塞问题的关键技术之一，已成为学术界和工业界的研究热点。
本文将对计算机网络中的拥塞控制算法进行深入研究和分析。
一、拥塞控制算法的基本概念和原理拥塞控制算法是一种通过调整网络中的流量来防止或减轻网络拥塞的技术手段。
其基本原理是通过网络节点之间的信息交互和协作，及时感知网络拥塞状态并做出相应的调整，以保持网络的正常运行和高效传输。
在拥塞控制算法中，常用的方法包括：加法增乘法减（AIMD）算法、速率反馈（RFB）算法、网络探测算法等。
AIMD算法是一种最经典的拥塞控制算法，它通过将发送速率根据网络状态进行加法增乘法减，以实现对网络拥塞的控制。
RFB算法则是一种基于网络传输速率反馈的拥塞控制算法，通过主动监测和自适应调整传输速率，来防止拥塞的发生和蔓延。
网络探测算法则是通过周期性发送网络探测包，来获取网络传输状态和拥塞程度的算法。
二、经典的拥塞控制算法：TCP拥塞控制算法TCP（Transmission Control Protocol）是互联网传输层的主要协议之一，其拥塞控制算法被广泛应用于计算机网络中。
TCP拥塞控制算法的核心思想是通过控制发送速率和接收端的反馈信息，来实现对网络拥塞的预防和调整。
1. 慢开始和拥塞避免机制TCP拥塞控制算法的一部分是慢开始和拥塞避免机制。
慢开始机制在连接建立的初始阶段，通过逐渐增加拥塞窗口的大小，来确定网络的可用带宽。
拥塞避免机制则在慢开始阶段之后，通过线性增加拥塞窗口的大小来保证网络传输的平稳进行。
2. 拥塞检测和拥塞恢复机制当网络拥塞发生时，TCP拥塞控制算法会启动拥塞检测和拥塞恢复机制。
拥塞检测机制通过监测丢包率、延迟时间等指标来判断网络是否出现拥塞。
一旦发生拥塞，TCP会降低发送速率，减小拥塞窗口的大小，并采取拥塞避免机制来恢复网络的正常传输。
tcp协议拥塞控制算法的基本流程
tcp协议拥塞控制算法的基本流程
TCP协议的拥塞控制算法主要包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复四个部分。
下面是这四个部分的基本流程：
1. 慢开始：当TCP连接建立后，拥塞窗口大小初始化为1，然后每经过一个往返时间RTT就将发送方的拥塞窗口大小乘以2，呈指数规律增长，直到达到慢开始门限ssthresh。
2. 拥塞避免：当拥塞窗口大小超过慢开始门限ssthresh后，使用拥塞避免算法，每经过一个往返时间RTT就将发送方的拥塞窗口大小加1，呈线性规律增长。
3. 快重传：如果发送方收到一个重复的ACK或者一个失序的报文段，就认为网络中可能发生了拥塞。
此时，发送方将慢开始门限ssthresh值和拥塞窗口大小调整为当前窗口值的一半，然后执行慢开始算法。
4. 快恢复：当发送方收到三个重复的ACK时，就认为网络中发生了严重拥塞。
此时，发送方将慢开始门限ssthresh值和拥塞窗口大小调整为当前窗口值的一半，然后执行拥塞避免算法。
以上是TCP协议拥塞控制算法的基本流程，主要是通过动态调整发送方的拥塞窗口大小来控制网络拥塞的发生。
tcp的拥塞控制机制
tcp的拥塞控制机制TCP的拥塞控制机制是指在网络传输过程中，通过一系列算法和控制策略来避免网络拥塞和保持网络的稳定性。
本文将从TCP拥塞控制机制的基本原理、具体算法以及应用场景等方面进行介绍和分析。
一、TCP拥塞控制机制的基本原理TCP拥塞控制机制的基本原理是通过检测网络拥塞的程度，并根据检测结果采取相应的控制策略来调整数据的发送速率，以保持网络的稳定性和可靠性。
其基本原理包括以下几个方面：1.1 慢启动：当TCP连接刚建立时，发送方将初始拥塞窗口设置为一个较小的值，然后随着时间的推移逐渐增加发送窗口的大小，以逐步探测网络的容量。
这样可以避免在网络刚启动时出现大量数据的拥塞。
1.2 拥塞避免：一旦网络出现拥塞，TCP发送方将根据网络的拥塞程度来调整发送窗口的大小。
具体而言，TCP发送方会根据网络丢包的情况来判断网络拥塞的程度，并相应地减小发送窗口的大小，以降低数据的发送速率。
1.3 快速重传和快速恢复：当TCP发送方检测到丢包时，它会立即重传丢失的数据包，而不是等待超时后再进行重传。
此外，TCP发送方还会根据收到的重复确认来判断网络的拥塞情况，并相应地调整发送窗口的大小，以快速恢复数据的发送速率。
二、TCP拥塞控制算法TCP拥塞控制机制主要通过以下几种算法来实现：2.1 慢启动算法：慢启动算法通过逐渐增加发送窗口的大小来控制数据的发送速率，以避免在网络启动时出现拥塞。
具体而言，慢启动算法将初始拥塞窗口设置为一个较小的值，然后每经过一个往返时间（RTT），发送窗口的大小就翻倍，直到达到一个阈值。
2.2 拥塞避免算法：拥塞避免算法主要通过线性增加发送窗口的大小来控制数据的发送速率，以避免网络拥塞。
具体而言，拥塞避免算法将发送窗口的大小每经过一个RTT就增加一个MSS大小，直到达到一个阈值。
2.3 快速重传算法：快速重传算法主要通过接收到的重复确认来判断网络的拥塞情况，并及时重传丢失的数据包，以提高数据的传输效率。
tcp拥塞控制的四种算法
tcp拥塞控制的四种算法
慢开始，拥塞避免，快重传，快恢复
1.开始时发送⽅cwnd=1，发送报⽂段M1，如果收到确认M1，那么此时增⼤cwnd=2，并发送M2，M3
2.要注意，发送⽅每收到⼀个确认报⽂段，cwnd*2（不包括缺失重传的确认）
也就是说，每经过⼀个传输伦次（RTT时间），cwnd加倍。
但是，为了防⽌拥塞窗⼝cwnd增长过⼤⽽引起⽹络拥塞，设置⼀个慢开始门限ssthresh。
1.当cwnd<ssthresh，使⽤上述的慢开始算法
2.当cwnd>ssthresh，停⽌使⽤慢开始，使⽤拥塞避免算法
3.当cwnd==ssthresh，两者都可以使⽤
1.乘法减⼩：也就是说，当拥塞避免算法增长到拥塞后，我们更新ssthresh=24/2=12，之后再重新执⾏之前的两个算法。
乘法减⼩，指的就是ssthresh减半
2.加法增⼤：指的是，开始执⾏拥塞避免算法之后，cwnd线性的进⾏增长，防⽌很快就遇到⽹络拥塞状态
重传与回复
https:///qq_41431406/article/details/97926927。
- 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)。
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
当 TCP 连接进行初始化时，将拥塞窗口置为 1。图中 的窗口单位不使用字节而使用报文段。 慢开始门限的初始值设置为 16 个报文段， 即 ssthresh = 16。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
发送端每收到一个确认 ，就把 cwnd 加 1。于是发送 端可以接着发送 M1 和 M2 两个报文段。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
当拥塞窗口 cwnd 增长到慢开始门限值 ssthresh 时 （即当 cwnd = 16 时），就改为执行拥塞避免算法， 拥塞窗口按线性规律增长。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
指数规律增长 传输轮次
22
慢开始
慢开始
在执行慢开始算法时，拥塞窗口 cwnd 的初始值为 1， 发送第一个报文段 M0。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
假定拥塞窗口的数值增长到 24 时，网络出现拥塞了。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
更新后的 ssthresh 值变为 12（即发送窗口数值 24 的 一半），拥塞窗口再重新设置为 1，并执行慢开始算 法。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20பைடு நூலகம்
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
发送端每收到一个对新报文段的确认，就把发送端的 拥塞窗口加 1，因此拥塞窗口 cwnd 随着传输轮次按指 数规律增长。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
当 cwnd = 12 时改为执行拥塞避免算法，拥塞窗口 按按线性规律增长，每经过一个往返时延就增加一 个 MSS 的大小。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
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。
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
24 20
拥塞避免 “加法增大”
网络拥塞 拥塞避免 “加法增大” “乘法减小”
ssthresh 的初始值16 新的 ssthresh 值12
8 4
指数规律增长 传输轮次
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
0
慢开始
慢开始
接收端共发回两个确认。发送端每收到一个对新报文 段的确认，就把发送端的 cwnd 加 1。现在 cwnd 从 2 增大到 4，并可接着发送后面的 4 个报文段。