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鲁大师面试题 拥塞控制算法有哪些,这样实现?

嚯霍嚯 2022-04-04 阅读 72
c++

先解释啥是拥塞控制:

拥塞控制:

防止过多的数据注入到网络中,这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。拥塞控制所要做的都有一个前提:网络能够承受现有的网络负荷。拥塞控制是一个全局性的过程,涉及到所有的主机、路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。

拥塞控制方法

慢开始: 所谓慢启动,也就是TCP连接刚建立,一点一点地提速,试探一下网络的承受能力,以免直接扰乱了网络通道的秩序。

1) 连接建好的开始先初始化拥塞窗口cwnd大小为1,表明可以传一个MSS大小的数据。

2) 每当收到一个ACK,cwnd大小加一,呈线性上升。

3) 每当过了一个往返延迟时间RTT(Round-Trip Time),cwnd大小直接翻倍,乘以2,呈指数让升。

4) 还有一个ssthresh(slow start threshold),是一个上限,当cwnd >= ssthresh时,就会进入“拥塞避免算法”(后面会说这个算法)

拥塞避免:

如同前边说的,当拥塞窗口大小cwnd大于等于慢启动阈值ssthresh后,就进入拥塞避免算法。算法如下:

1) 收到一个ACK,则cwnd = cwnd + 1 / cwnd 2) 每当过了一个往返延迟时间RTT,cwnd大小加一。

过了慢启动阈值后,拥塞避免算法可以避免窗口增长过快导致窗口拥塞,而是缓慢的增加调整到网络的最佳值。

快重传:超时重传是TCP协议保证数据可靠性的一个重要机制,其原理是在发送一个数据以后就开启一个计时器,在一定时间内如果没有得到发送数据报的ACK报文,那么就重新发送数据,直到发送成功为止。

但是如果发送端接收到3个以上的重复ACK,TCP就意识到数据发生丢失,需要重传。这个机制不需要等到重传定时器超时,所以叫 做快速重传,而快速重传后没有使用慢启动算法,而是拥塞避免算法,所以这又叫做快速恢复算法。

快恢复:

快速恢复算法的逻辑如下:

  • cwnd = cwnd + 3 * MSS,加3 * MSS的原因是因为收到3个重复的ACK。
  • 重传DACKs指定的数据包。
  • 如果再收到DACKs,那么cwnd大小增加一。
  • 如果收到新的ACK,表明重传的包成功了,那么退出快速恢复算法。将cwnd设置为ssthresh,然后进入拥塞避免算法。
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