拥塞控制概念

网络拥塞：当某个阶段，网络中涌入大量数据包时，可能会导致路由器的转发不及时，大量数据包会陆续填满路由器的缓冲区，缓冲区满了，再涌入数据时就会造成数据的丢失，这时网络发生了拥塞

发送网络拥塞时，如果继续发送大量数据包，可能会导致数据包丢失，这时TCP就会触发重传机制，这样会使网络负担更重，于是会导致更大的延迟以及更多的丢包，这个情况就会进入恶性循环

拥塞控制：当发送方感知到网络发送拥塞时，发送方要减缓向网络中注入数据的速度，来减缓网络拥塞

拥塞窗口cwnd

拥塞窗口cwnd是发送方维护的一个状态变量，他会根据网络的拥塞程度动态变化；

发送窗口值swnd=min（cwnd，rwnd）

变化规律：

1.没有拥塞，增大

2.有拥塞，减小

什么时候判定网络出现拥塞

当发送方在规定时间内没有收到ACK报文，发生了超时重传，就会认为网络出现拥塞

网络延时是由什么造成的？

数据到达路由器时，路由器需要对数据进行拆包解析，决定把数据转发到哪个路由器上

慢启动算法

发送方每收到一个ACK，拥塞窗口cwnd的大小就会加1

慢启动：每经过一个传输轮次RTT，cwnd成指数型增长

1.当cwnd<ssthresh（慢启动门限slow start threshold），启用慢启动算法

2.当cwnd>=ssthresh时，启动拥塞避免算法

拥塞避免算法

  拥塞避免算法：每经过一个传输轮次，cwnd+1；

所以得出，拥塞算法就是将原本慢启动算法的指数增长变成线性增长，使增长速度缓慢；

慢慢增长后，网络就会进入拥塞状态，于是会出现丢包现象，这时就需要对丢包进行重传，于是触发【拥塞发生算法】

拥塞发生

触发条件：当经过慢启动和拥塞避免算法，cwnd慢慢增长，网络就会进入拥塞状态，于是会出现丢包现象，这时就需要对丢包进行重传，于是触发【拥塞发生算法】

1.超时重传触发：

 更新慢启动阈值：ssthresh=1/2*cwnd（当前窗口的一半） ，将当前窗口cwnd=1，然后执行慢启动算法，这样的话我们发送方可以在短时间内大量减小向网络中注入的速度，又可以尽快的将发送速度恢复到一个比较合适的值

2.快重传触发：

 发送快重传时，TCP认为当前网络状态没那么糟，更新慢启动阈值ssthresh=1/2*cwnd，将当前窗口大小设置为慢启动阈值cwnd=ssthresh,然后执行快恢复算法；

快恢复算法： 将当前窗口大小设置为cwnd+3，发送方每收到一个冗余的ACK，cwnd+1.直到收到一个好的ACK，cwnd重新设置为慢启动的门限值，执行拥塞避免算法

快恢复算法

触发机制：快重传与快恢复算法一般同时使用，快恢复算法认为你还能收到3个重复ACK说明网络也不那么糟糕，只丢了一小部分；

在进入快恢复前，拥塞发送算法已更新cwnd和ssthresh：

Cwnd=cwnd的一半，ssthresh=cwnd；

开始启动快恢复算法：

1.Cwnd=ssthresh+3（3指的是有3个数据包被收到了）

2.重传丢失的数据包

3.如果再收到重复的ACK，那么cwnd+1

4.如果收到新数据的ACK后，将cwnd设置回cwnd=ssthresh,因为该ACK确认了新的数据，说明之前没收到ACK回复的数据已收到，该恢复过程可以结束了，可以恢复到之前状态，即再次进入拥塞避免状态

发送方允许发送的字节

流量控制中16位通告窗口大小awnd

发送方允许发送的字节数=min（awnd，cwnd）