【正文】 。假設(shè)當擁塞窗口值為 24時，發(fā)生擁塞。 ?請作圖說明 TCP三次握手的過程。 ? 新的 RTT值要根據(jù)報文段發(fā)送時間計算，就必須確定某一確認是哪個報文段的。RTTD+(1β ) | RTTS –RTTM | ? 式中 : β 為修正因子，一般取值為 3/4 ?重傳超時 RTO:它是基于 RTTS和 RTTD的值， ? 計算如下： ? 在其他任何次測量后： RTO = RTTS+4 ? 這一步采用的是擁塞避免，因為當分組丟失時我們將當前的速率減半。 ? 這個 ACK應(yīng)該是在進行重傳后的一個往返時間內(nèi)對步驟 1中重傳的確認。 ? 2）每次收到另一個重復(fù)的 ACK時， cwnd增加 1個報文段大小并發(fā)送 1個分組（如果新的cwnd允許發(fā)送）。重傳丟失的報文段。這就是 快速恢復(fù)算法 。這就是 快速重傳算法 。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 80 TCP中擁塞策略 ? 快速重傳與快速恢復(fù)算法 ? 如果一連串收到 3個或 3個以上的重復(fù) ACK，就非?？赡苁且粋€報文段丟失了。 ?有兩種分組丟失的指示 ?發(fā)生超時 和 接收到重復(fù)的確認 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 79 TCP中擁塞策略 ? 快速重傳與快速恢復(fù)算法 ? 由于我們不知道一個重復(fù)的 ACK是由一個丟失的報文段引起的，還是由于僅僅出現(xiàn)了幾個報文段的重新排序，因此我們等待少量重復(fù)的 ACK到來。 ?擁塞避免算法是一種處理丟失分組的方法 。 ?擁塞避免算法和慢啟動算法需要對每個連接維持兩個變量：擁塞窗口 cwnd和慢啟動閾值 ssthresh ?擁塞避免算法的規(guī)則 ?首先將慢啟動閾值設(shè)置為等于當前擁塞窗口的一半，即：設(shè)置 ssthresh=cwnd/2 ?設(shè)置 cwnd=1，并完成慢啟動過程，直到 cwnd=ssthresh,在該階段，對于每個接收到的 ACK， cwnd都增 1 ?當 cwnd≥ssthresh，對于每個往返時間， cwnd增 1 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 75 慢啟動，因超時結(jié)束 cwnd=1 cwnd=2 cwnd=3 cwnd=4 慢啟動 cwnd=5 cwnd=6 cwnd=7 cwnd=8 …… A B cwnd=10 cwnd=9 cwnd=11 cwnd=16 …… 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 76 首先是慢啟動，其后為擁塞避免 cwnd=1 cwnd=2 cwnd=3 cwnd=4 慢啟動 cwnd=5 cwnd=6 cwnd=7 cwnd=8 …… A B cwnd=10 cwnd=9 擁塞避免 cwnd增加減緩 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 77 慢啟動和擁塞避免圖示 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 20 15 10 5 0 出現(xiàn)超時 往返時間 cwnd 閾值 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 78 TCP中擁塞策略 ?慢啟動算法增加擁塞窗口大小到某些點上可能達到了互聯(lián)網(wǎng)的容量，于是中間路由器開始丟棄分組。 ? 如果分組的到達速率大于分組的處理速率 ,輸入隊列就會變得越來越長 ? 反之 ,輸出隊列則越來越長 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 66 網(wǎng)絡(luò)性能 (1) ?擁塞控制涉及網(wǎng)絡(luò)性能的兩個因素 : ? 延時和吞吐量 ?延時和負載 ? 負載 網(wǎng)絡(luò)容量 時 , 延時為最小值 ? 負載 ≈網(wǎng)絡(luò)容量 時 , 延時就急劇增大 ? 負載 網(wǎng)絡(luò)容量 時 , 延時就變?yōu)闊o窮大 負載 容量 延時 無擁塞區(qū)域 擁塞區(qū)域 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 67 網(wǎng)絡(luò)性能 (2) ?吞吐量和負載 ? 吞吐量為單位時間內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù) ? 當負載低于網(wǎng)絡(luò)容量時，吞吐量隨負載按正比增大 ? 當負載超過網(wǎng)絡(luò)容量時，隊列就沒有空位子了，路由器就必須丟棄一些分組，但丟棄分組并不會減少網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)，因為源端會超時重傳 ? 當負載達到網(wǎng)絡(luò)容量時，吞吐量應(yīng)保持不變，但通常的事實是吞吐量會急劇下降 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 68 吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負載關(guān)系圖 負載 容量 吞吐量 無擁塞區(qū)域 擁塞區(qū)域 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 69 擁塞控制機制 ?開環(huán)擁塞控制 : 在擁塞發(fā)生前使用， 預(yù)防擁塞 ? 重傳策略 ? 確認策略 ? 丟棄策略 ?閉環(huán)擁塞控制 : 擁塞發(fā)生后， 減輕擁塞 ? 反壓 :逐個通知上游路由器降低發(fā)送分組的速率 ? 阻流點 :路由器向源點發(fā)送一個分組，通知源點發(fā)生了擁塞 ,與 ICMP源點抑制相似 ? 發(fā)出隱式信號和顯式信號 :源點能夠檢測出擁塞告警信令，從而放慢其發(fā)送速率 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 70 擁塞窗口 ?每個發(fā)送方均保持兩個窗口 ? 接收方承認的窗口 (允許窗口 awnd) ? 擁塞窗口 (cwnd) ?每個窗口都反映出發(fā)送方可以傳輸?shù)淖止?jié)數(shù) ?取兩個窗口中的最小值作為可以發(fā)送的字節(jié)數(shù) ?有效窗口 為發(fā)送和接收方分別認為合適的窗口中的最小的 ?擁塞窗口保持指數(shù)規(guī)律增大 ,直到數(shù)據(jù)傳輸超時或者達到接收方設(shè)定的窗口大小 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 71 TCP中擁塞策略 ? 慢啟動算法 ? 慢啟動為發(fā)送方 TCP增加一個擁塞窗口 cwnd ?當與另一個網(wǎng)絡(luò)的主機建立 TCP連接時，擁塞窗口被初始化為 1個報文段 (即另一端通告的報文段大小 ) ?每收到一個 ACK，擁塞窗口就增加一個報文段 (cwnd以字節(jié)為單位 ,慢啟動以報文段大小為單位進行增加 ) ?發(fā)送方取擁塞窗口與通告窗口中的最小值為發(fā)送上限 ?擁塞窗口是發(fā)送方使用的流量控制，而通告窗口是接收方使用的流量控制 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 72 慢啟動的示意和影響 cwnd=1 cwnd=2 每個報文段100字節(jié) cwnd=3 cwnd=4 每收到一個 ACK，cwnd增 1 cwnd=5 cwnd=6 cwnd=7 cwnd=8 …… A B 大約 4個往返時間， A就會用一個連續(xù)的段流將管道填滿 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 73 TCP中擁塞策略 ? 擁塞避免算法 ?當出現(xiàn)擁塞時，可以采用慢啟動算法 ——cwnd=1 ?但是，慢啟動過程中 cwnd的指數(shù)增長可能過快，還是可能加劇擁塞 ?因此， Jacobson提出了擁塞避免算法 ?擁塞出現(xiàn)時，開始采用慢啟動，當 cwnd達到一定的時候， cwnd不再以指數(shù)形式增長，而是以線性方式增長，這就是擁塞避免算法。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 64 TCP擁塞控制 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 65 TCP擁塞控制 ?當加載到某個網(wǎng)絡(luò)上的載荷超過其處理能力時，就會出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象。 ?若持續(xù)計時器設(shè)置的時間到期仍未收到對方發(fā)送的窗口 ≠0的確認報文時，就發(fā)送一個窗口 =0的探測報文（僅攜帶 1字節(jié)的數(shù)據(jù)），對方則在發(fā)送的該探測報文的確認報文中給出現(xiàn)在的窗口值。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 63 死鎖的解決方法 ?TCP為每一個連接設(shè)計一個持續(xù)計時器。一段時間后，接收方發(fā)送了一個窗口 ≠0的確認報文，但若該確認報文丟失了（發(fā)送方未收到）。 第 5章 傳輸層