TCP拥塞控制机制

TCP拥塞控制机制是TCP协议中至关重要的一部分，用于防止网络出现拥塞，保证网络的高效、稳定运行

拥塞控制的基本概念

• 拥塞：在计算机网络中，拥塞是指当网络中存在过多的分组时，网络性能下降的现象，如延迟增加、吞吐量降低，甚至导致分组丢失。
• 拥塞控制目的：TCP拥塞控制通过调节发送方的发送速率，让网络中的数据流量维持在合理范围，避免网络过载，确保网络的高效与稳定。

拥塞控制的主要算法和阶段

慢开始（Slow Start）

• 原理：TCP连接建立之初，发送方的拥塞窗口（cwnd，用于限制发送方在未收到确认时可发送的数据量）初始值通常较小，一般为1个最大报文段长度（MSS）。每收到一个ACK（确认应答），拥塞窗口就增加1个MSS。这使得发送方的发送速率呈指数级增长。
• 示例：假设初始拥塞窗口为1个MSS，发送方发送1个MSS的数据后收到ACK，拥塞窗口变为2个MSS，接着可发送2个MSS的数据，收到对应ACK后，拥塞窗口变为4个MSS，以此类推。
• 作用：快速探测网络的可用带宽，但如果不加以控制，可能会迅速导致网络拥塞。

拥塞避免（Congestion Avoidance）

• 原理：为避免拥塞窗口增长过快引发网络拥塞，当拥塞窗口增长到慢开始门限（ssthresh）时，慢开始阶段结束，进入拥塞避免阶段。在该阶段，每收到一个ACK，拥塞窗口只增加1/cwnd个MSS，即拥塞窗口线性增长。
• 示例：若当前拥塞窗口为16个MSS，阈值为16个MSS，进入拥塞避免阶段后，每收到一个ACK，拥塞窗口增加1