(4)TCP拥塞处理 – Congestion Handling

2020-12-08 本文已影响0人 hedgehog1112

1、背景：TCP用Sliding Window做流控（Flow Control），要依赖连接发送端和接收端，不知道网络中间发生什么。ps：伟大协议仅做流控不够，流控只是网络模型4层以上事，TCP要知道整个网络上事。

2、拥塞处理：TCP通过timer 采样RTT 并 计算RTO，如网络延时突然增加，TCP只有重传数据，导致负担更重，更大延迟丢更多包，恶性循环，拥塞发生，把路让出来，不去抢路

RTT: 发数据包——收对应ACK，花费时间

RTO: 发数据包——启动重传定时器到期，花费时间

3、概要：四个算法：1）慢启动；2）拥塞避免；3）拥塞发生；4）快速恢复

一、慢热启动算法 – Slow Start

刚加入网络的连接，一点点提速，不要地把路占满

1）连接建好，初始化cwnd = 1，表明可传一个MSS大小数据（cwnd 初始10个MSS）

2）每收到一个ACK，cwnd++; 线性上升

3）每过一个RTT，cwnd = cwnd*2; 指数上升

4）还有ssthresh（slow start threshold）上限，cwnd >= ssthresh进入“拥塞避免算法”

ps：cwnd跟MSS值来变，如MSS< 1095，cwnd = 4；如MSS>2190，cwnd=2；其它情况3

如网速很快，ACK返回快，RTT短，慢启动就不慢

一般ssthresh是65535字节，达到这值后，算法（线性上升）：

1）收一个ACK时，cwnd = cwnd + 1/cwnd

2）过一个RTT时，cwnd = cwnd + 1

可避免增长过快，导致网络拥塞，慢慢增加调整，到网络最佳值

丢包时两种情况：

1）等RTO超时，重传数据包（太糟糕，反应强烈）

sshthresh = cwnd /2 cwnd 重置为 1 进入慢启动过程

2）Fast Retransmit算法，收到3个duplicate ACK开启重传，不等到RTO超

TCP Tahoe实现和RTO超时一样

TCP Reno实现：1.cwnd = cwnd /2 2.sshthresh = cwnd 3.进入快速恢复算法——Fast Recovery

RTO超时后，sshthresh变cwnd一半，如cwnd<=sshthresh时丢包，sshthresh减半，cwnd指数增涨爬到这时，就成慢慢线性增涨。TCP怎么通过强烈震荡快速而小心，找到流量平衡点

在没有SACK支持下改进Fast Recovery算法

1）sender收3个Duplicated Acks，进入Fast Retransimit模式，重传重复Acks指示的包。

2）如只丢这一个，重传回的Ack，会把整个发的数据ack回来。如没有，说明包丢了，叫这个ACK为Partial ACK（部分ack）

3）Sender发现Partial ACK，sender知道有多个包被丢，继续重传sliding window里未被ack的第一个包。直到收不到Partial Ack，结束Fast Recovery

“Fast Recovery变更”：激进同时延长Fast Retransmit和Fast Recovery过程

http://www.52im.net/forum.php?mod=viewthread&tid=515