TCP拥塞控制算法

TCP拥塞控制有四种算法：慢开始，拥塞避免，快重传，快恢复。
1.慢开始：

如图所示，拥塞窗口初始值为cwnd=1，慢开始门限值初始值为ssthresh=16。慢开始过程为：拥塞窗口初始值为1，发送端先发送一个数据包，如果该数据包没有没有出现超时重传，拥塞窗口cwnd翻倍，即变为2X1=2，发送端继续发送一个数据包，数据包依旧没有超时，拥塞窗口cwnd变为2X2=4，以此类推，cwnd的变化依次为：cwnd=4X2=8，cwnd=8X2=16。如果cwnd再继续翻倍，则cwnd大于慢开始门限值ssthresh=16，此时慢开始结束，进入拥塞避免阶段。因此，慢开始可以总结为：以拥塞窗口cwnd=1为初始值，如果发送的包没有超时重传，则cwnd每次翻倍，直到cwnd>ssthresh，慢开始结束，拥塞避免开始。

2.拥塞避免

判断网络拥塞的依据是：发送的数据包出现超时重传。
当cwnd>ssthresh时，采用拥塞避免算法控制。拥塞避免的过程为：cwnd=16，发送一个数据包，没有超时重传，cwnd=cwnd+1=16+1=17，再次发送数据包，依旧没有超时，cwnd=cwnd+1=17+1=18，以此类推：cwnd=19，cwnd=20，cwnd=21，cwnd=22...,假设在cwnd=24时，发送的数据包出现超时重传，说明了网络出现拥塞，拥塞避免的算法为：把cwnd设置为1，ssthresh设置为cwnd/2=24/2=12，这样又以慢开始传输，当拥塞窗口大小超过慢开始门限，又采用拥塞避免控制。

3.快重传

如图所示：

如果接收方收不到数据包是因为数据包丢失，而不是网络拥塞，如果把cwnd设置为1，ssthresh设置为原来cwnd的一半，那网络传输的效率就会低很多。针对这一问题的解决方法是采用快重传算法，其核心是：如果接收方连续三次发送相同的确认包，发送方收到三次确认包后就认为该包丢失，于是重新发送丢失的包给接收端。

4.快恢复

当发送方连续收到三个重复确认时，把慢开始门限设置为cwnd/2=24/2=12，拥塞窗口的值设置为慢开始门限减半后的值，即cwnd=12，然后开始执行拥塞避免算法。