一、概述
1、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，网络性能就要变坏，这种情况就叫做拥塞
（1）在计算机网络中的链路容量（即带宽）、交换结点中的缓存和处理机等，都是网络的资源
2、若出现拥塞而不进行控制，整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降
二、拥塞控制算法的基本原理
（一）基本原理
1、慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复
2、假设如下条件：
（1）数据是单方向传送，而另一个方向只传送确认
（2）接收方总是有足够大的缓存空间，因而发送方发送窗口的大小由网络的拥塞程度来决定
（3）以最大报文段MSS的个数为讨论问题的单位，而不是以字节为单位
3、发送方维护一个叫做拥塞窗口cwnd的状态变量，其值取决于网络的拥塞程度，并且动态变化
（1）拥塞窗口的维护原则：只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就再增大一些；但只要网络出现拥塞，拥塞窗口就减少一些
（2）判断出现网络拥塞的依据：没有按时收到应当到达的确认报文（即发生超时重传）
4、发送方将拥塞窗口作为swnd，即swnd=cwnd
5、维护一个慢开始门限ssthresh状态变量：
（1）当cwnd
（3）当cwnd=ssthresh时，既可以使用慢开始算法，也可以使用拥塞避免算法。
（二）慢开始和拥塞避免
1、设置初始ssthresh慢开始门限值，门限值内每收到一次传输确认，就将拥塞窗口cwnd值增加当前值，当cwnd=ssthresh时，开始改用拥塞避免算法，之后每收到一次传输确认，cwnd增加1。
2、当出现重传计时器超时，判断网络可能出现了拥塞
（1）将ssthresh值更新为发生拥塞时cwnd值的一半
（2）将cwnd值减少为1，并重新开始执行慢开始算法。
3、“慢开始”是指一开始向网络注入的报文段少，并不是指拥塞窗口cwnd增长速度慢
4、“拥塞避免”并非指完全能够避免拥塞，而是指在拥塞避免阶段控制为按线性规律增长，使网络比较不容易出现拥塞
三、快重传
1、慢开始和拥塞避免算法是1988年提出的TCP拥塞控制算法（TCP Tahoe版本）
2、1990年时又增加了两个新的拥塞控制算法（改进TCP的性能），这就是快重传和快恢复（TCP Reno版本）
（1）有时，个别报文段会在网络中丢失，但实际上网络并未发生拥塞，这将导致发送方超时重传，并误认为网络发生了拥塞
（2）发送方把拥塞窗口cwnd又设置为1，并错误地启动慢开始算法，因而降低了传输效率
3、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
4、所谓快重传，就是使发送方尽快进行重传，而不是等超时重传计时器超时再重传
（1）要求接收方不要等待自己发送数据时才进行捎带确认，而是要立即发送确认
（2）即使收到了失序的报文段也要立即发出对已知报文段的重复确认
（3）发送方一旦收到3个连续的重复确认，就将相应的报文段立即重传，而不是等待报文段的超时重传计时器超时再重传
（4）对于个别丢失的报文段，发送方不会出现超时重传，也就不会误认为出现了拥塞（进而降低了=拥塞窗口cwnd为1）。使用快重传可以使整个网络的吞吐量提高约20%
四、快恢复
1、发送方一旦收到3个重复确认，就知道现在只是丢失了个别的报文段。于是不启动慢开始算法，而执行快恢复算法
2、发送方将慢开始门限ssthresh值和当前拥塞窗口cwnd值调整为当前窗口的一半；开始执行拥塞避免算法
3、也有的快恢复是把恢复开始时的拥塞窗口再增大一些，即等于新的ssthresh+3
（1）既然发送方收到3个重复的确认，就表明3个数据报文段已经离开了网络
（2）这3个报文段不再消耗网络资源而是停在接收方的缓存中
（3）可见现在网路中不是堆积了报文段而是减少了3个报文段。因此可以适当把拥塞窗口扩大些。
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