计算机网络——拥塞控制_如果没有拥塞控制,会出现什么问题

本文来源：

• https://www.bilibili.com/video/BV1L4411a7RN?from=search&seid=12804943254615892918
• https://blog.csdn.net/qq_41431406/article/details/97926927

1. 拥塞控制

具有理想拥塞控制的网络，在吞吐量达到饱和之前，网络吞吐量 = 输入负载。输入负载超过限度时，由于网络资源访问受限，吞吐量停止增长。即损失了一部分输入负载，比如输入的某些分组被某个节点丢弃。

实际网络如果不进行拥塞控制，吞吐量对应输入负载的增长率逐渐降低，即吞吐量未达到饱和前，就损失了一部分输入负载，进入轻度拥塞状态。吞吐量达到某一值时，吞吐量随输入负载增大而下降，进入拥塞状态。输入负载增大到某一值时，吞吐量下降到0，死锁。

实际网络进行拥塞控制，由于网络高速发展，容易出现转发节点缓存不够大，造成分组丢失的问题。

2. TCP的拥塞控制算法

2.1 慢开始算法（cwnd < ssthresh）

纵坐标：拥塞窗口cwnd会随着网络拥塞程度以及所使用的拥塞控制算法动态变化

横坐标：传输轮次：发送方给接收方发送数据报文段后，接收方给发送方返回相应的确认报文段，一个传输轮次所经历的时间就是往返时间RTT(RTT并非是恒定的数值），使用传输轮次是为了强调，把拥塞窗口cwnd所允许发送的报文段都连续发送出去，并收到了对已发送的最后一个报文段的确认

设置初始值：cwnd = 1，ssthresh = 16，swnd = cwnd，即发送方当前只能发送一个数据报文段

接收方收到报文段后，给发送方返回一个确认报文段

发送方收到确认报文段后，cwnd 加一，并在图中标注

此时发送方可以依此发送2个数据报文段

接收方收到后，依此返回发送方2个确认报文段

此时cwnd + 2 = 4

此时发送方可以依此发送4个数据报文段，cwnd + 4 = 8

此时发送方可以依此发送8个数据报文段，cwnd + 8 = 16，cwnd = ssthresh

2.2 拥塞避免算法（cwnd >= ssthresh）

此时发送方可以依此发送16个数据报文段，但cwnd只能加一，cwnd + 1 = 17

直至cwnd = 24时，发送方理应接受到24个确认报文段，但只接受到20个，被认为出现拥塞状态。将ssthresh更新为12 = 24/ 2，cwnd减少为1，并重新执行慢开始算法。

存在的问题：

2.3 快重传算法

1. 在之前的拥塞控制网络中，收到全部的数据报文段后才会发送确认报文段。
2. 现在只要收到一个数据报文段，就立即确认。比如M3丢失，M4发送后，由于接收方没有收到按序的M3，会继续返回M2的确认报文段。同理，发送M5、M6时，也会收到对M2的重复确认。
3. 连续收到3个重复确认，立即重传M3。
4. 此时接收方会返回M6的确认报文段，表示到M6的所有报文都收到了
   

2.4 快恢复算法

在连续收到3个重复确认后，知道丢失个别的报文段，开始执行快恢复算法