學(xué)習(xí)tcpip協(xié)議必須死記的東東-資料下載頁(yè)
2025-08-10 16:02本頁(yè)面
【正文】 控制與擁塞控制 TCP初始連接一旦建立，兩端就能夠使用全雙工通信交換數(shù)據(jù)段，并緩存所發(fā)送和接收的報(bào)文段。緩存所發(fā)送的報(bào)文段是為了重傳的需要，以防止報(bào)文段不能到達(dá)或不能按順序到達(dá)接收端引起的差錯(cuò)?！ ?. 流量控制 TCP采用大小可變的滑動(dòng)窗口機(jī)制實(shí)現(xiàn)流量控制功能。窗口的大小是字節(jié)。在TCP報(bào)文段首部的窗口字段寫(xiě)入的數(shù)值就是當(dāng)前給對(duì)方設(shè)置發(fā)送窗口的數(shù)據(jù)的上限?！ ≡跀?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，TCP提供了一種基于滑動(dòng)窗口協(xié)議的流量控制機(jī)制，用接收端接收能力（緩沖區(qū)的容量）的大小來(lái)控制發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)量?！ ≡诮⑦B接時(shí)，通信雙方使用SYN報(bào)文段或ACK報(bào)文段中的窗口字段捎帶著各自的接收窗口尺寸，即通知對(duì)方從而確定對(duì)方發(fā)送窗口的上限。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，發(fā)送方按接收方通知的窗口尺寸和序號(hào)發(fā)送一定量的數(shù)據(jù)，接收方根據(jù)接收緩沖區(qū)的使用情況動(dòng)態(tài)調(diào)整接收窗口尺寸，并在發(fā)送TCP報(bào)文段或確認(rèn)段時(shí)稍帶新的窗口尺寸和確認(rèn)號(hào)通知發(fā)送方。 如下面的圖所示。設(shè)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)。雙方確定的的窗口值是400。設(shè)一個(gè)報(bào)文段為100字節(jié)長(zhǎng)，序號(hào)的初始值為1（即SEQ＝1）。，主機(jī)B進(jìn)行了三次流量控制。第一次將窗口減小為300字節(jié)，第二次將窗口又減為200字節(jié)，最后一次減至零，即不允許對(duì)方再發(fā)送數(shù)據(jù)了。這種暫停狀態(tài)將持續(xù)到主機(jī)B重新發(fā)出一個(gè)新的窗口值為止。 2. 擁塞控制 采用滑動(dòng)窗口機(jī)制還可對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擁塞控制，將網(wǎng)絡(luò)中的分組（TCP報(bào)文段作為其數(shù)據(jù)部分）數(shù)量維持在一定的數(shù)量之下，當(dāng)超過(guò)該數(shù)值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的性能會(huì)急劇惡化。傳輸層的擁塞控制有慢開(kāi)始（SlowStart）、擁塞避免（Congestion Avoidance）、快重傳（Fast Retransmit）和快恢復(fù)（Fast Recovery）四種算法?！ ?1) 慢開(kāi)始和擁塞避免 在以太網(wǎng)的環(huán)境下，當(dāng)發(fā)送端不知道對(duì)方窗口大小的時(shí)候，便直接向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送多個(gè)報(bào)文段，直至收到對(duì)方通告的的窗口大小為止。但如果在發(fā)送方和接收方有多個(gè)路由器和較慢的鏈路時(shí)，就可能出現(xiàn)一些問(wèn)題，一些中間路由器必須緩存分組，并有可能耗盡存儲(chǔ)空間，這樣就會(huì)嚴(yán)重降低TCP連接的吞吐量。這時(shí)采用了一種稱為慢啟動(dòng)的算法，慢啟動(dòng)為發(fā)送方的TCP增加一個(gè)擁塞窗口（發(fā)送端根據(jù)自己估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)擁塞程度而設(shè)置的窗口值，是來(lái)自發(fā)送端的流量控制），當(dāng)與另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)建立TCP連接時(shí)，擁塞窗口被初始化為1個(gè)報(bào)文段（即另一端通告的報(bào)文段大?。渴盏揭粋€(gè)ACK，擁塞窗口就增加一個(gè)報(bào)文段（以字節(jié)為單位）。發(fā)送端取擁塞窗口與通告窗口中的最小值作為發(fā)送上限。擁塞窗口是發(fā)送方使用的流量控制，而通告窗口則是接收方使用的流量控制。開(kāi)始時(shí)發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，然后等待ACK。當(dāng)收到該ACK時(shí)，擁塞窗口從1增加為2，即可發(fā)送兩個(gè)報(bào)文段。當(dāng)收到這兩個(gè)報(bào)文段的ACK時(shí)，擁塞窗口就增加為4。這是一種指數(shù)增加的關(guān)系。在某些互聯(lián)網(wǎng)的中間某些點(diǎn)上可能達(dá)到了互聯(lián)網(wǎng)的容量，于是中間路由器開(kāi)始丟棄分組，這就通知發(fā)送方它的擁塞窗口開(kāi)得過(guò)大。 (2) 慢開(kāi)始和擁塞避免 為了解決一條TCP連接會(huì)因等待重傳計(jì)時(shí)器的超時(shí)而空閑較長(zhǎng)的時(shí)間，可以采用快重傳和快恢復(fù)的擁塞控制算法。 重發(fā)機(jī)制 重發(fā)機(jī)制是TCP中最重要的、最復(fù)雜的問(wèn)題之一。TCP每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，就設(shè)置一次定時(shí)器。只要定時(shí)器設(shè)置的重發(fā)時(shí)間到而還沒(méi)有收到確認(rèn)，就要重發(fā)這一報(bào)文段。大家知道，TCP是在一個(gè)互連網(wǎng)的環(huán)境下工作。發(fā)送的報(bào)文段可能只經(jīng)過(guò)一個(gè)高速率的局域網(wǎng)，但也可能是經(jīng)過(guò)多個(gè)低速率的廣域網(wǎng)。報(bào)文段的端到端的時(shí)延會(huì)相差很多倍。那么，定時(shí)器的重發(fā)時(shí)間究竟應(yīng)設(shè)置為多大？ TCP采用了一種自適應(yīng)算法。這種算法記錄每一個(gè)報(bào)文段發(fā)出的時(shí)間，以及收到相應(yīng)的確認(rèn)報(bào)文段的時(shí)間。這兩個(gè)時(shí)間之差就是報(bào)文段的往返時(shí)延。將各個(gè)報(bào)文段的往返時(shí)延樣本加權(quán)平均，就得出報(bào)文段的平均往返時(shí)延T。
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