TCP与UDP：运输层协议详解及拥塞控制

"这篇资料主要讲述了运输层在处理网络拥塞时的策略，以及运输层的相关协议和功能，包括TCP和UDP的概述、首部格式、连接管理和流量控制。" 在运输层，当网络出现拥塞时，无论是慢开始阶段还是拥塞避免阶段，如果发送方没有按时收到确认，它会将慢开始门限ssthresh设置为当前发送窗口值的一半（最小为2），并将拥塞窗口cwnd重置为1，重新执行慢开始算法。这样的目的是快速降低发送到网络中的分组数量，让拥塞的路由器有足够时间处理积压的分组。 运输层是网络协议栈中的关键层次，负责提供进程间的逻辑通信。TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是运输层的两大协议。TCP是面向连接的，提供可靠的数据传输，包括连接建立、释放和流量控制；而UDP则是无连接的，注重效率，不保证数据顺序和可靠性，适用于实时应用。 TCP的连接管理涉及三次握手建立连接和四次挥手释放连接，以及基于滑动窗口的流量控制机制，以确保数据传输的稳定性和效率。TCP的拥塞控制通过慢开始、拥塞避免、快速重传和快速恢复等算法来防止网络过载。其中，慢开始算法通过逐渐增大发送窗口来探测网络容量，而拥塞避免则避免窗口增长过快导致拥塞。 另一方面，UDP具有简单的首部格式，不涉及复杂的连接管理和流量控制，适合于如视频流、在线游戏等对延迟敏感的应用。UDP首部仅包含源和目的端口号，以及长度和校验和字段。 在流量控制方面，TCP使用滑动窗口机制，结合超时重传时间和选择确认（SACK）等策略，确保数据的可靠传输。同时，为了兼顾传输效率，TCP还需要合理选择超时重传的时间，以避免不必要的重传。 运输层的端口是区分不同应用进程的关键，每个端口号对应一个特定的应用进程，实现复用和分用功能，使得多个应用进程可以在同一主机上并行通信，而不会混淆。 运输层在因特网中起到承上启下的作用，为应用层提供可靠的或高效的端到端通信服务，同时协调网络层的数据传输，通过TCP和UDP的不同特性适应各种网络环境和应用需求。在面对网络拥塞时，运输层通过拥塞控制策略确保网络的稳定性和服务质量。