【正文】 下幾種措施： ? 監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)以便檢測到擁塞在何時、何處發(fā)生。 ? 將擁塞發(fā)生的信息傳送到可采取行動的地方。 ? 調整網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行以解決出現(xiàn)的問題。 幾種擁塞控制方法 1999年公布的因特網(wǎng)建議標準RFC2581定義了進行擁塞控制的四種算法，即 慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復 ，以后 RFC2582和 RFC3390又對這些算法進行了改進。 慢開始和擁塞避免 ? 慢開始和擁塞避免算法是 1988年提出的 TCP擁塞控制算法， ? 慢開始算法的思路是 ：主機發(fā)送數(shù)據(jù)時不是立即把大量數(shù)據(jù)注入到網(wǎng)絡，而是先探測一下，即由小到大逐漸增大發(fā)送窗口，也就是說由小到大逐漸增大擁塞窗口的數(shù)值，可以使分組注入到網(wǎng)絡的速率更加合理。 ? 擁塞避免算法的思路是 ：讓擁塞窗口 cwnd緩慢地增大，即每經(jīng)過一個往返時間 RTT就把發(fā)送方的擁塞窗口cwnd加 1，而不是加倍。這樣，擁塞窗口 cwnd按線性規(guī)律緩慢增長，比慢開始算法的擁塞窗口增長速率緩慢得多。 快重傳和快恢復 ? 快重傳和快恢復是 1900年提出的擁塞控制算法。 ? 快重傳算法 ：首先要求接收方每收到一個失序的報文段就立即發(fā)出重復確認（為的是使發(fā)送方及早知道有報文段沒有到達對方）而不要等待自己發(fā)送數(shù)據(jù)時才進行捎帶確認。 ? 快恢復算法：與快重傳算法配合使用，方法是： （ 1）當發(fā)送方連續(xù)收到三個重復確認時，就執(zhí)行“乘法減小”算法，把慢開始門限 ssthresh減半。 （ 2）由于發(fā)送方現(xiàn)在認為網(wǎng)絡很可能沒有發(fā)生擁塞，因此與慢開始不同之處是現(xiàn)在不執(zhí)行慢開始算法，而是把cwnd值設置為慢開始門限減半后的數(shù)值，然后開始執(zhí)行擁塞避免自救，使擁塞窗口緩慢地線性增大。 隨機早期檢測 RED (Random Early Detection) 上節(jié)課講的 TCP擁塞控制方法并沒有和網(wǎng)絡層采取的策略聯(lián)系起來，其實，它們之間有著密切的關系：網(wǎng)絡層的策略對 TCP擁塞控制影響最大的就是路由器的分組丟棄策略。 尾部丟棄策略 :路由器隊列通常按照“先進先出”的規(guī)則處理到來的分組，由于隊列長度總是有限的，因此當隊列已滿時以后再到達的分組將都被丟棄，這就叫 …. 全局同步 ：路由器的尾部丟棄策略會導致一連串的分組的丟失，導致發(fā)送方出現(xiàn)超時重傳，使 TCP進入擁塞控制的慢開始狀態(tài)，更嚴重的是，網(wǎng)絡中通常有很多的 TCP連接，這些連接中的報文段通常是復用在網(wǎng)絡層的 IP數(shù)據(jù)報中傳送，結果使這許多的 TCP連接同時突然進入慢開始狀態(tài)。這就是 TCP術語中的全局同步。 為避免發(fā)生網(wǎng)絡中的全局同步現(xiàn)象，可以在路由器中采用隨機早期檢測 RED的措施。 實現(xiàn) RED的要點如下： ? 使路由器的隊列維持兩個參數(shù)，即隊列長度最小門限 THmin 和最大門限 THmax。 ? RED 對每一個到達的數(shù)據(jù)報都先計算平均隊列長度 LAV。 ? 若平均隊列長度小于最小門限 THmin，則將新到達的數(shù)據(jù)報放入隊列進行排隊。 ? 若平均隊列長度超過最大門限 THmax，則將新到達的數(shù)據(jù)報丟棄。 ? 若平均隊列長度在最小門限 THmin 和最大門限THmax 之間 ， 則按照某一概率 p 將新到達的數(shù)據(jù)報丟棄 。 RED 將路由器的到達隊列 劃分成為三個區(qū)域 從隊首 發(fā)送 最小門限 THmin 最大門限 THmin 分組 到達 平均隊列長度 Lav 排隊 丟棄 以概率 p 丟棄 59 TCP 的運輸連接管理 運輸連接管理的定義： TCP是面向連接的協(xié)議，運輸連接是用來傳送 TCP報文的。 TCP運輸連接的建立和釋放是每一次面向連接的通信中必不可少的過程。因此運輸連接就有三個階段，即 連接建立 、 數(shù)據(jù)傳送 和 連接釋放 。 運輸連接管理 就是使運輸連接的建立和釋放都能正常地進行。 ? 要使每一方能夠確知對方的存在。 ? 要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)（如最大報文段長度，最大窗口大小，服務質量等）。 ? 能夠對運輸實體資源（如緩存大小，連接表中的項目等）進行分配。 在 TCP連接建立過程中要解決的三個問題 ： TCP 連接的建立都是采用客戶服務器方式。 ? 主動發(fā)起連接建立的應用進程叫做 客戶(client)。 ? 被動等待連接建立的應用進程叫做 服務器 (server)。 用三次握手建立 TCP 連接 CLOSED CLOSED 主動打開 被動打開 A B 客戶 服務器 TCP 的連接建立 A 的 TCP 向 B 發(fā)出連接請求報文段，其首部中的 同步位 SYN = 1，并選擇序號 seq = x，表明傳送 數(shù)據(jù)時的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號是 x。 用三次握手建立 TCP 連接 CLOSED CLOSED 主動打開 被動打開 A B 客戶 服務器 TCP 的連接建立 ? B 的 TCP 收到連接請求報文段后，如同意，則 發(fā)回確認。 ? B 在確認報文段中應使 SYN = 1，使 ACK = 1， 其確認號 ack = x ? 1，自己選擇的序號 seq = y。 CLOSED CLOSED 主動打開 被動打開 A B 客戶 服務器 ? A 收到此報文段后向 B 給出確認 ， 其 ACK = 1， 確認號 ack = y ? 1。 ? A 的 TCP 通知上層應用進程 ， 連接已經(jīng)建立 。 CLOSED CLOSED 數(shù)據(jù)傳送 主動打開 被動打開 A B 客戶 服務器 ? B 的 TCP 收到主機 A 的確認后 ， 也通知其上層 應用進程： TCP 連接已經(jīng)建立 。 SYN SENT ESTAB LISHED SYN RCVD LISTEN ESTAB LISHED 用三次握手建立 TCP 連接的各狀態(tài) CLOSED CLOSED 數(shù)據(jù)傳送 主動打開 被動打開 A B 客戶 服務器 TCP 的連接建立 CLOSED 主動關閉 數(shù)據(jù)傳送 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 客戶 服務器 CLOSED TCP 的連接釋放 ? 數(shù)據(jù)傳輸結束后，通信的雙方都可釋放連接。 現(xiàn)在 A 的應用進程先向其 TCP 發(fā)出連接釋放 報文段，并停止再發(fā)送數(shù)據(jù)，主動關閉 TCP 連接。 ? A 把連接釋放報文段首部的 FIN = 1，其序號 seq = u，等待 B 的確認。 主動關閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應用 進程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 客戶 服務器 TCP 的連接釋放 ? B 發(fā)出確認，確認號 ack = u ? 1， 而這個報文段自己的序號 seq = v。 ? TCP 服務器進程通知高層應用進程。 ? 從 A 到 B 這個方向的連接就釋放了， TCP 連接 處于 半關閉 狀態(tài)。 B 若發(fā)送數(shù)據(jù)， A 仍要接收。 主動關閉 被動關閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應用 進程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 客戶 服務器 TCP 的連接釋放 ? 若 B 已經(jīng)沒有要向 A 發(fā)送的數(shù)據(jù)， 其應用進程就通知 TCP 釋放連接。 主動關閉 被動關閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應用 進程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 客戶 服務器 TCP 的連接釋放 ? A 收到連接釋放報文段后，必須發(fā)出確認。 主動關閉 被動關閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應用 進程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 客戶 服務器 TCP 的連接釋放 ? 在確認報文段中 ACK = 1，確認號 ack ? w ? 1， 自己的序號 seq = u + 1。 CLOSED FIN WAIT1 CLOSE WAIT FIN WAIT2 LAST ACK 等待 2MSL TIME WAIT ? 主動關閉 被動關閉 數(shù)據(jù)傳送 通知 應用 進程 ESTAB LISHED ESTAB LISHED A B 客戶 服務器 CLOSED TCP 的連接釋放 TCP 連接必須經(jīng)過時間 2MSL （ 最長報文段壽命 ）后才真正釋放掉。 A 必須等待 2MSL 的時間 ? 第一，為了保證 A 發(fā)送的最后一個 ACK 報文段能夠到達 B。 ? 第二，防止 “已失效的連接請求報文段”出現(xiàn)在本連接中。 A 在發(fā)送完最后一個 ACK 報文段后，再經(jīng)過時間 2MSL，就可以使本連接持續(xù)的時間內所產(chǎn)生的所有報文段，都從網(wǎng)絡中消失。這樣就可以使下一個新的連接中不會出現(xiàn)這種舊的連接請求報文段。 TCP 的有限狀態(tài)機 ? TCP 有限狀態(tài)機圖中每一個方框都是 TCP 可能具有的狀態(tài)。 ? 每個方框中的大寫英文字符串是 TCP 標準所使用的 TCP 連接狀態(tài)名。狀態(tài)之間的箭頭表示可能發(fā)生的狀態(tài)變遷。 ? 箭頭旁邊的字，表明引起這種變遷的原因，或表明發(fā)生狀態(tài)變遷后又出現(xiàn)什么動作。 ? 圖中有三種不同的箭頭。 ? 粗實線箭頭 表示對客戶進程的正常變遷。 ? 粗虛線箭頭 表示對服務器進程的正常變遷。 ? 另一種細線箭頭 表示異常變遷。 TCP 的 有 限 狀 態(tài) 機 CLOSED ESTABLISHED LISTEN CLOSE_WAIT FIN_WAIT_1 SYN_RCVD FIN_WAIT_2 CLOSING TIME_WAIT SYN_SENT LAST_ACK 主動打開 被動打開 被動關閉 主動關閉 起點 被動打開 主動打開 發(fā)送 SYN 同時打開 收到 SYN，發(fā)送 SYN, ACK 收到 ACK 數(shù)據(jù)傳送 階段 關閉 發(fā)送 FIN 關閉 發(fā)送 FIN 關閉 發(fā)送 FIN 收到 RST 收到 SYN 發(fā)送 SYN, ACK 關閉 或超時 收到 ACK 收到 SYN, ACK 發(fā)送 ACK 收到 ACK 收到 ACK 收到 FIN 發(fā)送 ACK 收到 FIN, ACK 發(fā)送 ACK 收到 FIN 發(fā)送 ACK 同時關閉 收到 FIN 發(fā)送 ACK 發(fā)送 SYN 定時經(jīng)過兩倍報文段壽命后 關閉