理解TCP的慢启动与拥塞避免算法

"该资源是计算机网络第五版的PPT，主要讲解了慢开始和拥塞避免算法的实现，以及因特网的基础概念。" 详细解释: 慢开始和拥塞避免算法是TCP/IP协议栈中用于管理网络流量的重要机制，旨在防止网络拥塞并确保数据可靠传输。这些算法在TCP连接的建立和数据传输过程中扮演关键角色。 1. **慢开始算法**： - 在TCP连接刚开始时，发送端并不立即全速发送数据，而是设置一个较小的拥塞窗口(cwnd)和慢开始阈值(ssthresh)。通常，ssthresh初始值为64个报文段。 - 发送端以指数方式增加cwnd，例如每次传输轮次后将cwnd翻倍，直到达到或超过ssthresh。这个快速增加过程被称为慢开始阶段，目的是快速探索网络的可用带宽，但以较慢的速度开始，以避免突然大量数据引发的拥塞。 2. **拥塞避免算法**： - 当cwnd超过ssthresh时，进入拥塞避免阶段。在这个阶段，cwnd的增长变为加法增大，而不是指数增长，即每经过一个传输轮次，cwnd只增加1个报文段，这样可以更平滑地增加流量，减少突发拥塞的可能性。 - 当检测到网络拥塞的迹象（如连续三个TCP报文段的确认丢失），会执行快速重传和快速恢复算法，cwnd会被重置为ssthresh的一半，并重新开始慢开始过程。同时，ssthresh会更新为当前cwnd的一半，以适应可能已经改变的网络状况。 3. **网络拥塞的识别**： - 网络拥塞通常通过丢包、延迟增加或抖动来判断。TCP协议通过超时重传和重复确认来检测这些问题。 - 当发生拥塞时，cwnd会急剧下降，然后缓慢增长，以寻找网络的新平衡点。 4. **TCP/IP的其他基础知识**： - 因特网的构成包括边缘部分（用户设备和应用程序）和核心部分（路由器和交换机）。 - TCP/IP的五层模型包括应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，每个层次都有相应的协议和服务访问点。 - 计算机网络的主要功能包括连通性和资源共享，连通性使得用户间可以相互通信，资源共享则允许用户访问网络上的各种资源。 这个PPT深入浅出地介绍了TCP/IP协议中的慢开始和拥塞避免算法，对于理解网络流量控制和因特网的基本运作原理非常有帮助，尤其对于准备考研或学习计算机网络的读者来说是宝贵的参考资料。