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TCP 的拥塞控制机制是为了防止网络过载而设计的,它通过动态调整发送方的数据发送速率来避免网络拥塞。TCP 拥塞控制的核心思想是通过检测网络中的拥塞情况,并相应地调整发送速率,以确保网络的稳定性和高效性。
TCP 拥塞控制的主要算法包括:
- 慢启动(Slow Start)
- 拥塞避免(Congestion Avoidance)
- 快速重传(Fast Retransmit)
- 快速恢复(Fast Recovery)
本题详细解读
1. 慢启动(Slow Start)
慢启动算法在连接建立时开始,发送方从一个较小的拥塞窗口(cwnd)开始,通常为 1 MSS(最大段大小)。每收到一个确认(ACK),拥塞窗口大小就会翻倍,直到达到慢启动阈值(ssthresh)或检测到拥塞。
2. 拥塞避免(Congestion Avoidance)
当拥塞窗口大小达到慢启动阈值时,TCP 进入拥塞避免阶段。在这个阶段,拥塞窗口不再指数增长,而是线性增长(每收到一个 ACK,拥塞窗口增加 1 MSS)。这种线性增长的方式可以更平稳地增加发送速率,避免网络拥塞。
3. 快速重传(Fast Retransmit)
快速重传算法用于快速检测和恢复丢失的数据包。当发送方连续收到三个重复的 ACK 时,它会立即重传丢失的数据包,而不必等待重传计时器超时。这可以减少数据包丢失对传输效率的影响。
4. 快速恢复(Fast Recovery)
快速恢复算法在快速重传后立即启动。发送方将拥塞窗口减半,并将慢启动阈值设置为当前拥塞窗口的一半。然后,发送方进入拥塞避免阶段,继续线性增加拥塞窗口大小。
这些算法共同作用,确保 TCP 能够在网络拥塞时快速调整发送速率,避免网络过载,同时尽可能高效地利用网络带宽。