Computernetworkcourse《計算機網絡》計/算/機/網/絡參賽選手TCP滑動窗口與擁塞控制課程引入下載時，速率是如何一步步達到最高峰的？斷網后，又是如何恢復的？學習目標

一、理解TCP滑動窗口概念二、掌握TCP擁塞控制機制目錄

一、TCP滑動窗口概念二、TCP擁塞控制機制一、滑動窗口機制發送窗口接收窗口擁塞窗口TCP協議定義的窗口概念：一、滑動窗口機制–發送窗口不允許發送已發送并收到確認A的發送窗口允許發送但尚未發送26272829303132333435363738394041424344454647484950已發送但未收到確認515253545556P1P2P3可用窗口發送窗口：連續發送、等待一次性確認的數據流長度影響因素：未被確認的數據越多，可用的發送窗口越小二、滑動窗口機制–接收窗口不允許接收已確認并交付主機B的接收窗口允許接收26272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556未按序收到影響因素：1、線路出現抖動、丟包，導致等待重組的數據堆積2、上層應用程序處理緩慢，導致數據堆積接收窗口：主機一次性接收的數據流長度三、擁塞窗口發送窗口值=Min(接收方窗口值，擁塞窗口值)擁塞窗口cwnd(CongestionWindow)TCP采用基于窗口的方法進行擁塞控制，在發送方維持一個擁塞窗口擁塞窗口目錄

一、TCP滑動窗口概念二、TCP擁塞控制機制一、網絡擁塞基本概念網絡擁塞(congestion)

總資源需求>網絡容量網絡性能變差持續過載擁塞崩潰（CongestionCollapse）二、TCP擁塞控制機制慢啟動

(slow-start)擁塞避免(congestionavoidance)快速重傳(fastretransmit)快速恢復(fastrecovery)四種擁塞控制機制（RFC5681）：三、TCP擁塞控制機制–慢啟動機制發送方接收方發送M1

確認M1發送M2~M3

確認M2~M3發送M4~M7

確認M4~M7擁塞窗口

=1發送M8~M15…輪次1輪次2輪次3擁塞窗口

=2擁塞窗口

=4擁塞窗口

=8每收到1個確認消息，擁塞窗口加1；初始擁塞窗口取值：2至4個最大報文段SMSS

（RFC5681）四、TCP擁塞控制機制–擁塞避免機制發送方接收方發送M1

確認M1發送M2~M3

確認M2~M3發送M4~M6

確認M4~M6

發送M7~M10…輪次1輪次2輪次3擁塞窗口

=1擁塞窗口

=2擁塞窗口

=3擁塞窗口

=4每收到1輪確認消息，擁塞窗口加1；當發送窗口>慢啟動閾值（ssthresh）時，啟動擁塞避免機制五、TCP擁塞控制機制–超時重傳超時2468101214004812162024傳輸輪次擁塞窗口cwnd慢啟動閾值（1）擁塞避免慢啟動在慢啟動、擁塞避免階段，出現網絡擁塞（重傳定時器超時）則執行：第1步：慢啟動閾值ssthresh=max(cwnd/2，2)第2步：擁塞窗口cwnd=1第3步：執行慢開始算法慢啟動閾值（2）ssthresh=cwnd/2cwnd=1對于個別報文偶爾丟失，而網絡并未出現擁塞的情況，直接判斷為超時將影響傳輸效率！慢啟動擁塞避免五、TCP擁塞控制機制–快速重傳接收者收到失序報文段后，立即對已收到的報文段進行連續3次重復確認！發送者收到連續3次重復確認，在超時時間內，立即進行重傳！發送方接收方發送M1發送M2發送M3發送M4立即重傳M3

重復確認M2(ACK=3)

重復確認M2(ACK=3)

重復確認M2(ACK=3)

收到三個連續的對M2

的重復確認，立即重傳M3丟失六、TCP擁塞控制機制–快速恢復超時246810121416182022004812162024傳輸輪次擁塞窗口cwnd慢啟動閾值（1）24擁塞避免擁塞避免慢啟動慢啟動慢啟動閾值（2）快速重傳快速恢復慢啟動閾值（3）第1步：慢啟動閾值ssthresh=cwnd/2；第2步：擁塞窗口cwnd=ssthresh；第3步：執行擁塞避免算法，使擁塞窗口呈線性增長。出現快速重傳時，TCP將執行快恢復機制(FastRecovery)：擁塞避免3-ACKTCPReno版本隨堂練習【2019年下半年-軟考網工】TCP采用慢啟動進行擁塞控制，若TCP在某輪擁塞窗口為8時出現擁塞，經過4輪均成功收到應答，此時擁塞窗口為（）。A.5B.6C.7