说明白计算机网络之TCP的流量控制与拥塞控制之慢开始算法与拥塞避免算法

2024-05-31 14:44

本文主要是介绍说明白计算机网络之TCP的流量控制与拥塞控制之慢开始算法与拥塞避免算法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

TCP的流量控制

利用滑动窗口实现流量控制

e5ef315c650d4bc8ac48fc014b1795ca.jpg

 

设A向B发送数据,连接建立时候,B告诉A自身的接收窗口大小,A的发送窗口大小不能超过接收方B的窗口大小

流量控制:发送方发送速率不要太快,要让接收方来得及接收。窗口大小的单位是字节。

窗口大小每次可以根据需求发送调整消息。

如果A向B发送了零窗口通知,而之后向B发送窗口100大小的通知,但消息丢失了,B一直没有收到,B如果一直等待下去就是死锁现象;

因此TCP为每个链接设置了计时器,当一方收到零窗口消息,启动计时器,然后计时器时间到期还没有收到更改窗口大小通知,那么就发送零窗口探测报文段(TCP规定在零窗口情况下也要接收零窗口探测字段,紧急报文段和确认报文段),对方收到后发送现在的窗口值,如果依然是零,那么重新设置计时器。

TCP发送时机的控制机制:

98c9dc787ca94037aa7dff20d429163e.jpg

 

TCP维持一个变量,等于报文最大长度MSS,一旦接收到的数据达到MSS字节,就发送一个TCP报文段出去。

第二种机制是由发送方的应用进程指明要求发送报文段,即推送操作。

第三种机制是发送方一个计时器期限到了,将当前已有的缓存数据放入报文段。

使用Nagle算法:

发送应用进程要把发送的数据逐个发送给发送缓存,然后发送数据的第一个字节,然后把后续到达的字节存储到缓存起来,当收到对第一个字节的确认时候,发送缓存中所有数据组装成一个报文段发出,同时对后续到达缓存的报文段缓存,以后只有收到前一个报文段确认后,再发送后一个报文段。

糊涂窗口综合症:

f454a4b560a94ddd9eee1ca7584f8449.jpg

 

TCP接收方的缓存已经满了,应用进程每次取用一个字节,接着发送方又传来一个字节,然后接收方发送确认,通知窗口依然为一个字节,这样效率很低。

要解决,可以让接收方等待一段时间,使接收缓存可以容纳一个最长报文段或者有一半空闲空间,这样就可以通知新的窗口大小。

拥塞;对资源的需求大于可用资源;

流量控制:点到店的通信量的控制。

拥塞控制;防止将过多数据注入网络,使网络过载。

TCP拥塞的控制方法

算法有4种,慢开始,拥塞避免,快重传和快恢复。

假设数据单方向传输,接收方有足够大的缓存空间,即发送窗口大小由网络拥塞程度决定。

(1)慢开始和拥塞避免:

06a83e7cf1f64794b2f8bd550f7cacb1.png

 

发送方维持一个叫做拥塞窗cwnd(congestion window)的变量,拥塞窗口大小取决于网络拥塞程度.发送方控制自己的发送窗口与拥塞窗口相等。假设接收方接收窗口足够大,那么只考虑拥塞窗口,发送方控制拥塞窗口大小的原则是只要没有发生拥塞,就扩大拥塞窗口,以便发送更多数据。

慢开始算法:

当建立连接后,从小到大,逐步扩大数据量,即逐步增大拥塞窗口大小。

SMSS(sender maximum segment size)为发送方最大报文段。

RFC 6681规定先将初始拥塞窗口cwnd设置为不超过2到4个SMSS的数值,具体规定如下:

(1)SMSS>2190个字节:设置初始拥塞窗口为2*SMSS字节。

(2)若1095字节(30SMSS

拥塞窗口还可以不断增加,收到一个新的报文段确认后,拥塞窗口最多增加一个SMSS数值。

拥塞窗口cwnd每次的增加量=min(N,SMSS)

N是刚刚确认的报文段字节数。

下面设置拥塞窗口单位为报文段,为了方便描述。

75e823c45614454b8755a6f8198e80ae.jpg

 

开始时候,发送方设置cwnd为1,发送第一个报文段,接下来每收到对一个报文段的确认,拥塞窗口就加一。

接收到对一个报文段的确认,然后拥塞窗口大小为2,然后发送方可以连续发送两个报文段,接收冯收到后,发回两个确认,然后拥塞窗口大小设置为4。

可见,从1到2到4...,可见拥塞窗口大小在慢开始阶段是指数型增长的。

慢开始的慢是指TCP刚开始发送时候,只发送一个报文段你,为了试探网络的拥塞情况,然逐步增大拥塞窗口。

为了防止cwnd过大造成网络拥塞,设置慢开始门限ssthresh;

cwnd

cwnd>ssthresh:使用拥塞避免算法

cwnd=ssthresh:既可以使用慢开始算法又可以使用拥塞避免算法。

拥塞避免算法是为了使拥塞窗口缓慢增大,即每经过一个往返时间RTT,发送方拥塞窗口加1个报文段,这样拥塞窗口大小便相对增加缓慢。

 

这篇关于说明白计算机网络之TCP的流量控制与拥塞控制之慢开始算法与拥塞避免算法的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


原文地址:
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/1018219

相关文章

SpringBoot 多环境开发实战(从配置、管理与控制)

《SpringBoot多环境开发实战(从配置、管理与控制)》本文详解SpringBoot多环境配置,涵盖单文件YAML、多文件模式、MavenProfile分组及激活策略,通过优先级控制灵活切换环境... 目录一、多环境开发基础(单文件 YAML 版)(一)配置原理与优势(二)实操示例二、多环境开发多文件版

Linux之UDP和TCP报头管理方式

《Linux之UDP和TCP报头管理方式》文章系统讲解了传输层协议UDP与TCP的核心区别:UDP无连接、不可靠,适合实时传输(如视频),通过端口号标识应用;TCP有连接、可靠,通过确认应答、序号、窗... 目录一、关于端口号1.1 端口号的理解1.2 端口号范围的划分1.3 认识知名端口号1.4 一个进程

Django开发时如何避免频繁发送短信验证码(python图文代码)

《Django开发时如何避免频繁发送短信验证码(python图文代码)》Django开发时,为防止频繁发送验证码,后端需用Redis限制请求频率,结合管道技术提升效率,通过生产者消费者模式解耦业务逻辑... 目录避免频繁发送 验证码1. www.chinasem.cn避免频繁发送 验证码逻辑分析2. 避免频繁

Spring Boot集成/输出/日志级别控制/持久化开发实践

《SpringBoot集成/输出/日志级别控制/持久化开发实践》SpringBoot默认集成Logback,支持灵活日志级别配置(INFO/DEBUG等),输出包含时间戳、级别、类名等信息,并可通过... 目录一、日志概述1.1、Spring Boot日志简介1.2、日志框架与默认配置1.3、日志的核心作用

浅析Spring如何控制Bean的加载顺序

《浅析Spring如何控制Bean的加载顺序》在大多数情况下,我们不需要手动控制Bean的加载顺序,因为Spring的IoC容器足够智能,但在某些特殊场景下,这种隐式的依赖关系可能不存在,下面我们就来... 目录核心原则:依赖驱动加载手动控制 Bean 加载顺序的方法方法 1:使用@DependsOn(最直

Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧

《Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧》本文解析了雪花算法的原理、Java实现及生产实践,涵盖ID结构、位运算技巧、时钟回拨处理、WorkerId分配等关键点,并探讨了百度UidGen... 目录一、雪花算法核心原理1.1 算法起源1.2 ID结构详解1.3 核心特性二、Java实现解析2.

Spring如何使用注解@DependsOn控制Bean加载顺序

《Spring如何使用注解@DependsOn控制Bean加载顺序》:本文主要介绍Spring如何使用注解@DependsOn控制Bean加载顺序,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误... 目录1.javascript 前言2. 代码实现总结1. 前言默认情况下,Spring加载Bean的顺

基于Python开发Windows屏幕控制工具

《基于Python开发Windows屏幕控制工具》在数字化办公时代,屏幕管理已成为提升工作效率和保护眼睛健康的重要环节,本文将分享一个基于Python和PySide6开发的Windows屏幕控制工具,... 目录概述功能亮点界面展示实现步骤详解1. 环境准备2. 亮度控制模块3. 息屏功能实现4. 息屏时间

Python远程控制MySQL的完整指南

《Python远程控制MySQL的完整指南》MySQL是最流行的关系型数据库之一,Python通过多种方式可以与MySQL进行交互,下面小编就为大家详细介绍一下Python操作MySQL的常用方法和最... 目录1. 准备工作2. 连接mysql数据库使用mysql-connector使用PyMySQL3.

如何搭建并配置HTTPD文件服务及访问权限控制

《如何搭建并配置HTTPD文件服务及访问权限控制》:本文主要介绍如何搭建并配置HTTPD文件服务及访问权限控制的问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、安装HTTPD服务二、HTTPD服务目录结构三、配置修改四、服务启动五、基于用户访问权限控制六、