日期:2014-05-16 浏览次数:20503 次
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
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。
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)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。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。
2.1.1 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。
(2)在每收到一个对新的报文段的确认后,将拥塞窗口增加至多一个 MSS 的数值。
(3)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。
2.1.2 实例讲解
注:图中窗口的单位都是报文段
(1)当 TCP 连接进行初始化时:
发送窗口:swnd = 1
慢开始阈值:ssthresh = 16
(2)发送端收到 ACK1 (确认 M0,期望收到 M1)后,将 cwnd 从 1 增大到 2,于是发送端可以接着发送 M1 和 M2 两个报文段(指数增长)
(3)接收端发回 ACK2 和 ACK3。发送端每收到一个对新报文段的确认 ACK,就把发送端的拥塞窗口加 1。现在发送端的 cwnd 从 2 增大到 4,并可发送 M4 ~ M6共 4个报文段。(指数增长)
(4)当swnd >= ssthresh,swnd执行拥塞避免算法,swnd窗口按线性规律增长。 (加法增大)
(5)当发送 超时,此时swnd = 24 :
ssthresh = swnd/2 = 12;(乘法减小)
swnd = 1
(6)重复地2步。