拥塞处理相关的介绍

滑动窗口用来做流量控制,可以防止发送端向接受端发送过多的数据，但是它只关注了 发送端 和 接收端 自身的状况，而没有考虑整个网络的通信状况。

网络不好的情况一直丢包重传怎么办？？？

拥塞处理涉及的主要算法

• 慢启动
• 拥塞避免
• 快速重传 和 快速恢复

为了实现上面的算法，TCP的每条连接都有两个核心状态值:

• 拥塞窗口 (Congestion Window,cwnd)
• 慢启动阈值 (Slow Start Threshold)

拥塞窗口

拥塞窗口指的是收到对端 ACK 之前自己还能传输最大的MSS段数。

拥塞窗口初始化的大小是由操作系统的一个变量 initcwnd 控制,最新的 Linux 系统的默认值是10。

接收窗口与拥塞窗口的区别:

• 接收窗口是接受端的限制,是接受端还能接受的数据量大小。
• 拥塞窗口是发送端的限制,是发送端在未收到对端ACK之前还能发送的数据量大小。

真正的发送窗口大小 = min(接收端接受窗口大小，发送端拥塞窗口大小)
if(接受窗口 < 拥塞窗口){
    接收端处理能力不够。
}else{
    接收端处理能力够，但网络拥塞。
}

拥塞控制算法的本质是控制拥塞窗口的变化。

拥塞控制是从整个网络的大局观来思考的，如果没有拥塞控制，某一时刻网络的时延增加、丢包频繁，发送端疯狂重传，会造成网络更重的负担，而更重的负担会造成更多的时延和丢包，形成雪崩的网络风暴。

RTT(Round-Trip Time)，往返时延。在计算机网络中它是一个重要的性能指标，表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后便立即发送确认），总共经历的时延。

慢启动

最开始拥塞窗口很小，随着时间的推移，在每次发送的数据量如果不丢包的情况下,拥塞窗口会慢慢增长。

慢启动阈值

if cwnd < ssthresh(慢启动阈值) ，拥塞窗口按照指数级别增长(慢启动)
if cwnd > ssthresh(慢启动阈值),拥塞窗口按照线性增长(拥塞避免)

拥塞避免与慢启动的区别:

• 慢启动是在RTT时间内，每收到一个ACK,拥塞窗口 cwnd 就加1 , 也就是每个经过 1 个RTT cwnd 翻倍。
• 拥塞避免是在每经过一个RTT才将拥塞窗口加1，不管期间收到多少个ACK。

快速重传

当接收端收到一个不按序到达的数据段时，TCP 立刻发送 1 个重复 ACK，而不用等有数据捎带确认，当发送端收到 3 个或以上重复 ACK，就意识到之前发的包可能丢了，于是马上进行重传，不用等到重传定时器超时再重传。