TCP的拥塞控制:慢开始门限ssthresh解析

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"该资源主要涵盖了计算机网络运输层的相关知识,特别是关于TCP和UDP协议以及拥塞控制的策略。" 在计算机网络中,运输层是负责提供进程间通信的关键层次。它分为两种主要协议:用户数据报协议UDP和传输控制协议TCP。UDP是一种无连接的服务,适用于对实时性要求较高的应用,如语音和视频流媒体,因为它不保证数据包的顺序和可靠性,而是以较小的开销提供快速传输。 TCP则是面向连接的协议,其设计目标是提供可靠的数据传输服务。TCP连接在数据传输前需要建立,通过三次握手完成,而在传输完成后则需要四次挥手来释放连接。TCP的主要特点是它的可靠传输机制,包括序列号、确认应答、超时重传、滑动窗口以及流量控制。 在TCP的可靠传输中,滑动窗口机制用于控制发送方的数据速率,以防止接收方被淹没。当数据传输过程中出现丢失或错误时,TCP会使用超时重传时间来重新发送未确认的报文段。此外,TCP还支持选择确认SACK,允许接收方仅确认丢失的数据段,而不是所有数据段,从而提高恢复效率。 在流量控制方面,TCP使用滑动窗口来限制发送方的发送速率,以适应接收方的处理能力。为了兼顾效率,TCP的窗口大小会根据网络状况动态调整。当网络拥塞发生时,TCP的拥塞控制机制开始发挥作用。其中,慢开始门限ssthresh是一个关键状态变量,它决定了何时启动慢开始算法和拥塞避免算法。当拥塞窗口cwnd小于ssthresh时,采用慢开始算法,快速增加发送速率;当cwnd大于ssthresh时,则切换到拥塞避免算法,让cwnd缓慢线性增长,以减少因过快增长导致的拥塞。 拥塞控制通常包括四个阶段:慢开始、拥塞避免、快速重传和快速恢复。慢开始阶段,cwnd初始化为一个较小值,然后以指数方式增长,直到达到ssthresh。一旦发生丢包,TCP会进入拥塞避免阶段,cwnd以较小的增量增加。快速重传和快速恢复算法则用于更快地识别和恢复丢包,减少拥塞窗口的波动。 最后,TCP的运输连接管理包括连接建立和释放,这两个过程都是通过特定的TCP报文段(SYN和FIN)来完成,并且涉及到一系列的状态转换,这些状态构成了TCP的有限状态机。 运输层在计算机网络中扮演着至关重要的角色,它不仅负责端到端的通信,还通过TCP和UDP提供了不同级别的服务质量,确保了数据的可靠传输并有效地管理网络拥塞。