TCP的拥塞控制_基础知识_四种拥塞控制方法

news2024/9/27 23:23:43

TCP的拥塞控制

一.拥塞控制的基本概念

  • 在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络性能就要变坏，这种情况就叫作拥塞 。
    • 计算机网络中的链路容量(带宽)、交换节点中的缓存和处理机等都是网络的资源
  • 若出现拥塞而不进行控制，整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降。
    在这里插入图片描述

二.拥塞控制的基本方法

首先,先对比流量控制与拥塞控制
流量控制:以接收方的接收能力控制发送方(源点)的发送速率只与特定的点对点通信的发送方和接收方之间的流量有关
拥塞控制:源点根据各方面因素，按拥塞控制算法自行控制发送速率全局性问题，涉及网络中所有的主机、路由器等

总结:流量控制是接收方限制发送方的流量,拥塞控制是根据全局的情况,设置了拥塞窗口,限制发送.

从控制论的角度分类,可分为开环控制和闭环控制

开环控制:

  • 试图用良好的设计来解决问题。
  • 从一开始就保证问题不会发生。
  • 一旦系统启动并运行起来，就不需要中途修正。

当网络的流量特征可以准确规定且性能要求可以事先获得时,适合使用开环控制。

闭环控制:

  • 基于反馈的控制方法，包括以下三个部分:
    • 监测网络拥塞在何时、何地发生。
    • 把拥塞发生的相关信息传送到可以采取行动的地方。
    • 调整网络的运行以解决拥塞问题。

当网络的流量特征不能准确描述或者当网络不提供资源预留时，适合使用闭环控制。因特网采用的就是闭环控制方法。

衡量网络拥塞的一些指标:

  • 由于缓存溢出而丢弃的分组的百分比
  • 路由器的平均队列长度
  • 超时重传的分组数量
  • 平均分组时延和分组时延的标准差

根据拥塞信息的反馈形式，可将闭环拥塞控制算法分为显示反馈算法和隐式反馈算法.

显示反馈算法:从拥塞节点(即路由器)向源点提供关于网络中拥塞状态的显式反馈信息。

隐式反馈算法:源点自身通过对网络行为的观察（例如超重传或往返时间RTT)来推断网络是否发生了拥塞。TCP采用的就是隐式反馈算法。

拥塞控制并不仅仅是运输层要考虑的问题。显式反馈算法就必须涉及网络层。虽然一些网络体系结构(如ATM网络)主要在网络层实现拥塞控制,但因特网主要利用隐式反馈在运输层实现拥塞控制。

三.TCP的四种拥塞控制的方法

慢开始,拥塞避免,快重传,快恢复

为了集中精力讨论拥塞控制算法的基本原理，假定如下条件
1.数据是单方向传送的，而另一个方向只传送确认。
2.接收方总是有足够大的接收缓存空间，因而发送方的发送窗口的大小仅由网络的拥塞程度来决定，也就是不考虑接收方对发送方的流量控制。
3.以TCP最大报文段MSS(即TCP报文段的数据载荷部分）的个数作为讨论问题的单位，而不是以字节为单位（尽管TCP是面向空节流的)

首先,先来认清概念swnd,cwnd,rwnd
在这里插入图片描述
图解:

发送窗口的大小由接收窗口和拥塞窗口共同决定

加入慢开始门限
在这里插入图片描述

(一)慢开始算法与拥塞避免算法

最开始的拥塞窗口为cwnd=1,防止一开始数据传输量过大,造成拥塞.
假设慢开始门限值ssthresh=16,也就是说cwnd增大到16之后,切换算法为拥塞避免算法.

慢开始算法开始的过程:指数增长,一个传输轮次结束,也就是一个RTT的时间结束,cwnd由1变2,2变4,4变8…
在这里插入图片描述
拥塞避免算法开始的过程:线性增长,不同与慢开始算法的指数增长,拥塞避免每次只＋1.
在这里插入图片描述
假如,出现了部分报文段丢失的情况,重传计时器超时,此时拥塞窗口变为1,重新开始慢开始算法,同时慢开始门限值/2.


总结:直观图如下:
在这里插入图片描述
图解:

“慢开始”是指一开始向网络注入的报文段少，而并不是指拥塞窗口cwnd的值增长速度慢。 “拥塞避免”也并非指完全能够避免拥塞，而是指在拥塞避免阶段将cwnd值控制为按线性规律增长，使网络比较不容易出现拥塞。

(二) 快重传算法和快恢复算法(改进TCP性能)

快重传算法有什么用?

  • 采用快重传算法可以让发送方尽早知道发生了个别TCP报文段的丢失。
  • “快重传”是指使发送方尽快(尽早）进行重传，而不是等重传计时器超时再重传。
    • 这就要求接收方不要等待自己发送数据时才进行捎带确认，而是要立即发送确认，即使收到了失序的报文段也要立即发出对已收到的报文段的重复确认。
    • 发送方一旦收到3个连续的重复确认，就将相应的报文段立即重传，而不是等该报文段的重传计时器超时再重传。

在这里插入图片描述
图解:

对于个别丢失的报文段，发送方不会出现超时重传，也就不会误认为出现了拥塞而错误地把拥塞窗口cwnd的值减为1。实践证明，使用快重传可以使整个网络的吞吐量提高约20%。

快恢复算法有什么用?

  • 与快重传算法配合使用的是快恢复算法，发送方一旦收到3个重复确认，就知道现在只是丢失了个别的报文段，于是不启动慢开始算法，而是执行快恢复算法。
    • 发送方将慢开始门限ssthresh的值和拥塞窗口cwnd的值都调整为当前cwnd值的一半，并开始执行拥塞避免算法。
    • 也有的快恢复实现是把快恢复开始时的cwnd值再增大一些，即cwnd=新ssthresh+3.
      • 既然发送方收到了3个重复的确认，就表明有3个数据报文段已经离开了网络。
      • 这3个报文段不再消耗网络资源而是停留在接收方的接收缓存中。
      • 可见现在网络中不是堆积了报文段而是减少了3个报文段，因此可以适当把cwnd值增大一些。

总结:直观图如下:

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1323650.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Docker 核心技术

Docker 核心技术

Docker 定义：于 Linux 内核的 Cgroup，Namespace，以及 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术，由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器Docke…
阅读更多...
Arcgis导出为tiff

Arcgis导出为tiff

原有一幅影像，在进行一些操作之后，需要导出为tiff 比如我对他进行一个重采样，48m分辨率变为96m 在重采样后的数据图层上右键，导出数据 为什么有时会导出为.gdb格式的呢？ 可能是位置处在一个文件地理数据库.gdb下
阅读更多...
全都没有问题（二点五）

全都没有问题（二点五）

java 接口默认方法冲突等问题 基础基础基础 子接口覆盖父接口的默认方法 package com.book;interface AA{public abstract void print();public default void ID(){System.out.println("AA");} } interface BB extends AA{ //接口BB继承AAOverridepublic default…
阅读更多...
LabVIEW在燃气轮机发电机组励磁控制系统测试中的应用

LabVIEW在燃气轮机发电机组励磁控制系统测试中的应用

LabVIEW在燃气轮机发电机组励磁控制系统测试中的应用 燃气轮机发电机组作为一种高效可靠的常备应急电源，在保障发电品质稳定性和可靠性方面发挥着关键作用。其中，励磁控制系统是保证供电质量的重要环节，对发电机组的稳定运行至关重要。为了有…
阅读更多...
【C++入门到精通】 原子性操作库(atomic) C++11 [ C++入门 ]

【C++入门到精通】 原子性操作库(atomic) C++11 [ C++入门 ]

阅读导航 引言一、原子性操作库简介二、原子变量1. 原子类型2. 原子类型函数3. 使用示例 三、总结温馨提示 引言 当谈及并发编程时，确保数据的安全性和一致性是至关重要的。在C11中引入的原子性操作库（atomic）为我们提供了一种有效且可靠的方…
阅读更多...
爬虫中scrapy模块的概念作用和工作流程

爬虫中scrapy模块的概念作用和工作流程

scrapy的概念和流程 学习目标： 了解 scrapy的概念了解 scrapy框架的作用掌握 scrapy框架的运行流程掌握 scrapy中每个模块的作用 1. scrapy的概念 Scrapy是一个Python编写的开源网络爬虫框架。它是一个被设计用于爬取网络数据、提取结构性数据的框架。 Scrapy 使…
阅读更多...
在Linux安装的Docker中开启IPv6

在Linux安装的Docker中开启IPv6

先在Linux中安装docker，然后在docker中开启IPv6。 安装docker 第一步，卸载旧版本docker。 若系统中已安装旧版本docker，则需要卸载旧版本docker以及与旧版本docker相关的依赖项。 命令：yum -y remove docker docker-client do…
阅读更多...
15 使用v-model绑定单选框

15 使用v-model绑定单选框

概述 使用v-model绑定单选框也比较常见，比如性别，要么是男，要么是女。比如单选题，给出多个选择，但是只能选择其中的一个。 在本节课中，我们演示一下这两种常见的用法。 基本用法 我们创建src/component…
阅读更多...
FPGA 实现 LeNet-5 卷积神经网络 数字识别，提供工程源码和技术支持

FPGA 实现 LeNet-5 卷积神经网络 数字识别，提供工程源码和技术支持

目录 1、前言LeNet-5简洁基于Zynq7020 的设计说明PL 端 FPGA 逻辑设计PS 端 SDK 软件设计免责声明 2、相关方案推荐卷积神经网络解决方案FPGA图像处理方案 3、详细设计方案PL端：ov7725摄像头及图像采集PL端：图像预处理PL端：Xilinx推荐的图像缓…
阅读更多...
你好！二叉排序树【JAVA】

你好！二叉排序树【JAVA】

目录 1.简单介绍 2.创建节点 3.创建二叉排序树 4.二叉树的删除 5.创建节点 6.创建二叉树 1.简单介绍 二叉排序树: BST: (Binary Sort(Search) Tree),对于二叉排序树的任何一个非叶子节点:要求左子节点的值比当前节点的值小,右子节点的值比当前节点的值大。 特别说明:如…
阅读更多...
HTTP协议设备接入

HTTP协议设备接入

本文主要介绍使用Postman模拟HTTP协议，将设备连接到平台内置HTTP服务。 操作步骤 创建产品 物联网->设备管理->选择产品，填写产品基础信息。 参数 对应设备侧参数 ID 产品唯一标识，若不填写，系统将自动生成唯一ID 设备…
阅读更多...
基于ssm校园二手交易平台论文

基于ssm校园二手交易平台论文

校园二手交易平台 摘要 随着信息互联网购物的飞速发展，一般企业都去创建属于自己的电商平台以及购物管理系统。本文介绍了校园二手交易平台的开发全过程。通过分析企业对于校园二手交易平台的需求，创建了一个计算机管理校园二手交易平台的方案。文章介绍…
阅读更多...
高效实现Java编程：将Excel XLSX转换为PDF的技巧

高效实现Java编程：将Excel XLSX转换为PDF的技巧

本文由葡萄城技术团队发布。转载请注明出处：葡萄城官网，葡萄城为开发者提供专业的开发工具、解决方案和服务，赋能开发者。 前言 Java是一种广泛使用的编程语言，它在企业级应用开发中发挥着重要作用。而在实际的开发过程中&#x…
阅读更多...
运行hive的beelin2时候going to print operations logs printed operations logs

运行hive的beelin2时候going to print operations logs printed operations logs

运行hive的beelin2时候going to print operations logs printed operations logs 检查HiveServer2的配置文件hive-site.xml&#xff0c;确保以下属性被正确设置&#xff1a; <property><name>hive.async.log.enabled</name><value>false</value>…
阅读更多...
【服务器】Linux 安装 Jenkins+cpolar实现远程访问

【服务器】Linux 安装 Jenkins+cpolar实现远程访问

Jenkins是一个开源的持续集成(CI)和持续交付(CD)工具&#xff0c;用于自动化构建、测试和部署软件项目。它提供了一个易于使用的平台&#xff0c;用于构建、测试和交付软件的过程。 下面介绍在Linux CentOS 7中如何实现安装Jenkins和结合cpolar 内网穿透工具实现远程访问Jenkin…
阅读更多...
贝蒂详解＜string.h＞哦~（用法与实现）

贝蒂详解＜string.h＞哦~（用法与实现）

目录 引言&#xff1a; &#xff08;一&#xff09;字符函数和字符串函数 1.简介 2.strlen()函数 2.1用法 2.2实例 2.3 实现strlen() &#xff08;1&#xff09;计数法 &#xff08;2&#xff09;递归法 &#xff08;3&#xff09; 指针-指针 2.4sizeof和strlen()的区别 3.s…
阅读更多...
Java：语法速通

Java：语法速通

参考 菜鸟教程 java 继承 class 父类 { }class 子类 extends 父类 { }继承的特性&#xff1a; 子类拥有父类非private的属性和方法子类可以对父类进行扩展子类可以重写父类的方法使用extends只能单继承&#xff0c;使用implements可以变相的多继承&#xff0c;即一个类继承…
阅读更多...
P71自监督式学习

P71自监督式学习

命名都以芝麻街的角色命名 x 分为x’ 和 x’’ &#xff0c;自己跟自己学bert 架构跟 transformer Encoder 一样&#xff0c;输入一排向量&#xff0c;输出一排向量&#xff0c;一般用在自然语言处理上 模型大小&#xff1a; x 分为 x’ x’’ 自学习 bert 可以做输入一排向…
阅读更多...
未来之笔：AI绘画如何重新定义人物设计艺术

未来之笔：AI绘画如何重新定义人物设计艺术

随着人工智能&#xff08;AI&#xff09;技术的飞速发展&#xff0c;艺术创作领域正迎来一场革命性的变革。AI绘画正在重新定义人物设计艺术&#xff0c;为艺术家和设计师带来前所未有的创作可能性。人物设计作为艺术创作中的重要组成部分&#xff0c;正在受到AI技术革新的深刻…
阅读更多...
前端-如何自己做一个可视化的人员选择泛用组件

前端-如何自己做一个可视化的人员选择泛用组件

一、展示组件效果 二、组件的功能 1.用户可以在搜索框里输入字符&#xff0c;下方列表实时变动&#xff08;筛选出包含搜索字符的可选项&#xff09;&#xff0c;如果没有字符&#xff0c;就展示所有的选项 2.用户点击可选项&#xff0c;右侧出现标签 3.用户点击标签的XX&am…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023