TCP拥塞控制

TCP的拥塞控制是为了避免使网络负载超过它的处理能力(具体指路由器上的队列过长)，而采取的管理策略

概念

Retransmit TimeOut RTO 重传计时器

每当TCP发出一个segment，它同时启动一个重传计时器。如果在该segment的ack到来前RTO超时，那么该段会被重传。超时间隔由SRTT公式(jacobson算法)决定。SRTT = aSRTT + (1 - a)R。

Slow Start 慢启动

slow start(Jacobson)是一种拥塞窗口增长的方法，混合了线性增长和指数增长。
slow start开始工作时，cwnd = 1；每当发送端得到一个确认，它就将cwnd扩大一倍。

Congestion Avoidance

如果一直指数增长会很快拥塞，因此需要用一个 slow start threshold来控制。threshold初始时被设为很高，因此不会限制连接速度。当 cwnd > = threshold时，TCP就从指数增长变为线性增长。
但当出现丢包或RTO超时的时候，threshold = cwnd/2，而cwnd的变化要视情况而定。

Fast Retransmit 快速重传

通常，一个包的确认至少要等到RTO超时的时间，这样太慢了。Fast Retransmit的目的就是为了缩短这个时间。
当接收方接受了 out-of-order的segment时，就给发送端发送ack，包含丢失数据包的前一个数据包序号，这些ack就是duplicate acknowledgement。当发送端连续收到3个重复确认包时，就意味着一个segmetn已经丢失。这时就启动了重传过程。
根据重复确认包推断出丢失segment的序号后，TCP重传该segment。同时启动slow start过程

Fast Recovery

当出现快速重传后，slow start的过程显得太慢了。更好的做法是进入 Congestion Avoidance。具体过程如下：
1.第一步不变，当收到3个或以上dupack时，设置ssthread = cwnd/2,而 cwnd = ssthread + 3，这是将3个dupack计算在内的结果。
2.重传丢失的segment
3.每收到一个dupack, cwnd++
4.当收到一个新的ack时，说明重传成功。cwnd = ssthread，开始进入Congestion Avoidance阶段

应用

Tahoe

Tahoe是TCP的早期版本，它包括了上述的slow start + Congestion Avoidance + Fast Retransmit。
不足之处很明显:丢包后的slow start太慢了,重置cwnd会使网络发生激烈振荡。

Reno相比Tahoe，加入了 Fast Retransmit