慢开始与拥塞避免算法实例分析

"慢开始和拥塞避免算法是TCP/IP协议中的重要概念，用于在网络中有效地控制数据传输，防止网络拥塞。此计算机网课件主要讲解了这两个算法的实现和工作原理。" 慢开始和拥塞避免算法是TCP流量控制机制的关键组成部分，主要目的是在数据传输过程中确保网络的稳定性和高效性。在TCP连接建立初期，慢开始算法被用来逐渐增加发送方的发送窗口大小，以探测网络的承受能力，避免一开始就大量发送数据导致网络拥塞。算法的核心思想是设置一个拥塞窗口cwnd和一个慢开始阈值ssthresh。 初始时，cwnd设为一个较小的值，比如1个报文段，然后每经过一个传输轮次（即每个往返时间RTT），cwnd按照指数规律增长，这样可以快速增加发送速率，但同时避免过早引发拥塞。当cwnd达到ssthresh时，算法进入拥塞避免阶段。 拥塞避免阶段，为了避免快速增加的数据导致网络拥塞，发送方改为使用加法增大策略，即每经过一个RTT，cwnd只增加一个报文段的大小，而不是像慢开始阶段那样成倍增长。这样可以更平滑地增加网络流量，同时监视网络状态，预防拥塞的发生。 在遇到网络拥塞的迹象（如连续三个或更多确认重传）时，TCP会触发快速重传和快速恢复机制。此时，ssthresh会设置为当前cwnd的一半，而cwnd则立即设置为ssthresh+3，然后在网络中观察3个连续的ACK，表明数据已经成功到达，这时cwnd不再继续增加，而是进入拥塞避免阶段。 课件中提到的图表展示了随着传输轮次的增加，cwnd的指数增长和拥塞避免阶段的线性增长情况，以及在发生网络拥塞时ssthresh的新值设定。 此外，课件内容还涵盖了计算机网络的基础知识，包括计算机网络在信息时代的重要性、因特网的发展历程、标准化工作，以及计算机网络的组成、分类、性能指标、体系结构等。其中，TCP/IP的五层模型和实际应用的TCP/IP四层模型（应用层、传输层、网络层、链路层）是理解网络通信的基础，协议和服务的概念也是网络中不可或缺的部分。