理解TCP的慢开始与拥塞避免算法

"该资源是一个关于计算机网络的课件，重点介绍了慢开始和拥塞避免算法，并通过图表展示了算法的工作过程。内容涵盖了计算机网络在信息时代的重要性，因特网的起源、发展以及其组成，同时强调了连通性和资源共享作为计算机网络的核心功能。此外，课件还涉及了网络的分类、性能指标、体系结构以及TCP/IP协议的概览。" 在计算机网络中，慢开始和拥塞避免算法是用于管理和控制数据传输速率，以防止网络拥塞的关键机制。慢开始算法主要用于网络连接初期，它的主要思想是让发送方的发送窗口以指数方式增长，但不过快，以探测网络的承受能力。算法开始时设置一个较小的拥塞窗口cwnd（通常为1个报文段），然后每经过一个传输轮次（即一次往返时间RTT），cwnd会翻倍，呈指数规律增长。这个初始阈值ssthresh设定得较大，一旦检测到网络拥塞，如数据包丢失，算法就会进入拥塞避免阶段。 拥塞避免阶段，算法不再按照指数规律增长，而是改为加法增大策略。此时，cwnd的增加量不再是每次翻倍，而是每经过一个RTT，增加一个报文段的大小。这样可以避免cwnd增长过快导致的拥塞。当网络状况稳定后，如果再次出现数据包丢失，ssthresh会减半，然后重新进入慢开始阶段，确保网络的稳定性和效率。 在因特网的发展历程中，从最初的科研网络转变为全球性的商业网络，连通性和资源共享成为了计算机网络的核心功能。因特网的标准化工作使得不同系统和设备能够无缝交互，TCP/IP协议族作为其基础，定义了网络层的IP协议和传输层的TCP协议，以及其他支持网络通信的协议，如UDP等。TCP/IP的五层模型（应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层）清晰地划分了网络通信中的职责，使得网络设计和维护更为有序。 计算机网络的性能指标包括带宽、延迟、吞吐量等，而非性能特征如可扩展性、可靠性、安全性等也是评估网络质量的重要因素。网络的类别多样，包括局域网、城域网、广域网等，它们各自有不同的应用场景和特性。计算机网络的体系结构则是通过协议和服务来规范不同层次的通信，实体间通过服务访问点进行交互，确保了网络的正常运行。