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| 內容 | 關鍵字 |
|---|---|
| 流量控制 | 窗口大小，窗口擴大因子M，機理，窗口探測數據段 |
| 擁塞控制 | 擁塞窗口，慢啓動，閾值 |
流量控制概念
接收端處理數據的速度是有限的，如果發送方的速度太快，就會把緩衝區u打滿。這個時候如果繼續發送數據，就會導致丟包等一系列連鎖反應。
所以TCP支持根據接收端能力來決定發送端的發送速度。這個機制叫做流控制。
窗口大小
（接收端向發送端主機通知自己可以接受數據的大小，這個大小限制就叫做窗口大小）
窗口擴大因子M
接收端如何把窗口大小告訴發送端呢? 回憶我們的TCP首部中, 有一個16位窗口字段, 就是存放了窗口大小信息;那麼問題來了, 16位數字最大表示65535, 那麼TCP窗口最大就是65535字節麼?實際上, TCP首部40字節選項中還包含了一個窗口擴大因子M,
實際窗口大小是 窗口字段的值左移 M 位;
機理
接收端將自己可以接收的緩衝區大小放入 TCP 首部中的 “窗口大小” 字段, 通過ACK端通知發送端;窗口大小字段越大, 說明網絡的吞吐量越高;
接收端一旦發現自己的緩衝區快滿了, 就會將窗口大小設置成一個更小的值通知給發送端;發送端接受到這個窗口之後, 就會減慢自己的發送速度;
如果接收端緩衝區滿了, 就會將窗口置爲0; 這時發送方不再發送數據, 但是需要定期發送一個窗口探測數據段, 使接收端把窗口大小告訴發送端
如圖
當接收端收到從3001號開始的數據段後其緩衝區擠滿。不得不暫時停止發送數據，之後窗口收到更新通知後才得以繼續進行。如果這個通知在途中丟失了，可能導致無法繼續通信。所以發送方會是不是發送一個窗口探測的數據段。此數據端僅含一個字節來獲取最新的窗口大小。
擁塞控制
雖然TCP有了滑動窗口這個大殺器, 能夠高效可靠的發送大量的數據. 但是如果在剛開始階段就發送大量的數據, 仍然可能引發問題.因爲網絡上有很多的計算機, 可能當前的網絡狀態就已經比較擁堵. 在不清楚當前網絡狀態下, 貿然發送大量的數據, 是很有可能引起雪上加霜的.TCP引入 慢啓動 機制, 先發少量的數據, 探探路, 摸清當前的網絡擁堵狀態, 再決定按照多大的速度傳輸。
此處引入一個概念程爲擁塞窗口，擁塞窗口發送開始的時候, 定義擁塞窗口大小爲1;每次收到一個ACK應答, 擁塞窗口加1;
每次發送數據包的時候, 將擁塞窗口和接收端主機反饋的窗口大小做比較, 取較小的值作爲實際發送的窗口;像上面這樣的擁塞窗口增長速度, 是指數級別的. “慢啓動” 只是指初使時慢, 但是增長速度非常快.爲了不增長的那麼快, 因此不能使擁塞窗口單純的加倍.此處引入一個叫做慢啓動的閾值。
當擁塞窗口超過這個閾值的時候, 不再按照指數方式增長, 而是按照線性方式增長
當TCP開始啓動的時候, 慢啓動閾值等於窗口最大值;在每次超時重發的時候, 慢啓動閾值會變成原來的一半, 同時擁塞窗口置回1;少量的丟包, 我們僅僅是觸發超時重傳; 大量的丟包, 我們就認爲網絡擁塞;
當TCP通信開始後, 網絡吞吐量會逐漸上升; 隨着網絡發生擁堵, 吞吐量會立刻下降;擁塞控制, 歸根結底是TCP協議想盡可能快的把數據傳輸給對方, 但是又要避免給網絡造成太大壓力的折中方案.