TCP拥塞控制算法比较
计算机网络中的拥塞控制算法
计算机网络中的拥塞控制算法引言随着互联网的快速发展，计算机网络已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
然而，在网络拥塞的情况下，网络的效率和性能会严重下降，这将对人们的日常生活和工作带来很大不便。
针对这个问题，网络拥塞控制算法应运而生。
本文将介绍计算机网络中常见的拥塞控制算法，并对它们的优缺点进行分析。
TCP Vegas算法TCP Vegas算法是一种新型的拥塞控制算法，能够更好地处理网络拥塞问题。
该算法是基于TCP Reno算法进行的改进，主要通过测量往返时间(RTT)和队列长度来判断网络是否拥塞。
如果RTT 增加，则说明网络拥塞已经开始，此时TCP Vegas就会减少发送速率以降低拥塞程度。
如果RTT降低，表示网络拥塞已经解除，此时TCP Vegas会逐渐增加发送速率。
因此，TCP Vegas算法能够在网络拥塞情况下更快地调整发送速率，提高了网络的效率。
然而，TCP Vegas也存在一些缺点。
例如，该算法的拥塞信号并没有明确的标准，这可能会导致算法无法处理一些特定的网络拥塞情况。
此外，TCP Vegas在高速网络中的表现可能不尽如人意，因为在这种情况下，RTT的变化非常小，导致TCP Vegas无法很好地判断网络拥塞的程度。
TCP Reno算法是一种比较老的拥塞控制算法，常用于处理网络拥塞问题。
该算法的核心思想是通过动态调整发送窗口大小，来控制发送速率。
当网络拥塞时，TCP Reno会通过检测丢包情况，并适当减少发送速率，从而避免网络拥塞的加剧。
一旦网络拥塞情况得到缓解，TCP Reno会逐渐增加发送速率，以提高网络的效率。
虽然TCP Reno算法已经被证明很有效，但它也存在一些问题。
首先，该算法的反应速度较慢，不能及时降低发送速率以避免网络拥塞的扩散。
其次，TCP Reno算法较为保守，可能会导致低效的网络利用率。
TCP NewReno算法TCP NewReno是TCP Reno算法的改进版，它采用了更加灵活的丢包恢复策略。
TCP 中Tahoe与Reno拥塞控制算法的比较
TCP 中Tahoe与Reno拥塞控制算法的比较S131010038，李腾，通信2班摘要：Internet 的快速发展对网络的通信提出了更高的要求, 拥塞控制已成为网络能否有效可靠运行的关键技术。
本文对TCP Tahoe和TCP Reno两种基本拥塞控制的原理和性能做了简要分析，并讨论了TCP拥塞控制研究的发展趋势。
关键词：拥塞控制,TCP Tahoe,TCP Reno。
Abstract:The rapid development of the Internet put forward higher request to network communication,so congestion control has become an key technology in related to the effective and reliable operation of the network.In this paper,the principles and performance of the TCP Tahoe and TCP Reno congestion control are briefly analysized,and the research trend of the development of the TCP congestion control is discussesed.Keywords: Congestion control ,TCP Tahoe, TCP Reno.一、引言随着互联网技术的迅猛发展，越来越多的用户使用网络中的资源。
虽然网络带宽等资源也在不断增加，但与日益增长的用户数量比起来，仍然不能满足用户的需求。
网络拥塞问题逐渐露出来网络拥塞已经成为制约网络发展和应用的一个瓶颈。
如何更好的预防和控制拥塞，使网络具有低丢包率和低时延的同时达到资源的最大效用，是近年来网络研究的热点问题。
计算机网络中的拥塞控制算法比较研究
计算机网络中的拥塞控制算法比较研究导言：计算机网络的发展已经成为现代社会不可或缺的一部分。
然而，在网络中存在的拥塞问题却严重影响了网络的性能和效率。
为了解决这一问题，研究者们提出了各种各样的拥塞控制算法。
本文将对几种常见的拥塞控制算法进行比较研究。
一、慢启动算法慢启动算法是TCP协议中最早被提出的拥塞控制算法之一。
其基本思想是在初始阶段逐渐增加拥塞窗口的大小，以探测网络的可承受负载。
慢启动算法通过指数增加的方式，使得初始阶段的拥塞窗口成倍增长。
然而，慢启动算法的缺点也显而易见。
在网络条件较差的情况下，慢启动算法可能会造成严重的拥塞，从而导致网络性能下降。
二、拥塞避免算法拥塞避免算法是为了解决慢启动算法的问题而提出的。
该算法在慢启动阶段之后，采用线性增加的方式逐渐增加拥塞窗口的大小。
拥塞避免算法通过不断地探测网络的负载情况，调整发送速率。
该算法相比慢启动算法能够更好地适应网络环境的变化，减少了拥塞的发生。
三、快速恢复算法快速恢复算法是为了解决丢包问题而提出的拥塞控制算法。
在传统的拥塞控制算法中，一旦发生丢包，TCP会认为这是网络发生拥塞的信号，因此会将拥塞窗口大小减半。
而快速恢复算法通过将拥塞窗口大小设置为一半，并且将拥塞避免算法的阈值减半，从而使得拥塞窗口快速恢复到原来的大小，提高了网络的恢复速度。
四、TCP Vegas算法TCP Vegas算法是一种近年来被广泛应用的拥塞控制算法。
与传统的基于丢包的拥塞控制算法不同，TCP Vegas通过测量数据包的往返时间（RTT）来判断网络的拥塞程度。
如果RTT较大，则认为网络发生了拥塞，此时会降低发送速率。
相比传统的基于丢包的算法，TCP Vegas能够更加敏感地检测到网络的拥塞，提高了网络传输的效率。
五、拥塞控制算法比较在实际应用中，不同的拥塞控制算法适用于不同的网络环境和应用场景。
慢启动算法和拥塞避免算法适用于有较高带宽的网络，能够更好地适应网络负载的变化。
计算机网络中的拥塞控制算法
计算机网络中的拥塞控制算法一、引言计算机网络中的拥塞控制算法是指在网络传输数据时，为了避免网络拥塞导致传输性能下降、数据丢失等问题，采用的一种控制方法。
拥塞控制算法包括多种，如TCP的拥塞控制算法、UDP 的拥塞控制算法、RED算法等，本文将重点介绍TCP的拥塞控制算法。
二、TCP的拥塞控制算法TCP的拥塞控制算法主要包括四种：慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复。
1. 慢启动慢启动是TCP连接刚开始传送数据时启用的一种算法。
慢启动将初始窗口大小设为一个很小的值，然后每经过一个往返时间RTT，增加窗口的大小，直到达到一个拥塞阈值（cwnd）。
超过拥塞阈值后，进入拥塞避免算法。
慢启动中主要涉及两个参数：拥塞窗口大小（cwnd）和拥塞阈值（ssthresh）。
慢启动的主要思想是控制发送方数据速率，使其不断逼近网络的传输极限。
通过控制拥塞窗口大小，发送方可以平衡网络吞吐量和丢包率，避免网络拥塞。
慢启动算法的伪代码如下：if (cwnd <= ssthresh) {cwnd = cwnd + 1;} else {cwnd = cwnd + 1/cwnd;}2. 拥塞避免拥塞避免算法是在慢启动后，当拥塞窗口大小超过拥塞阈值时启用的一种算法。
拥塞避免算法中，每经过一个RTT，拥塞窗口的大小增加一个MSS（最大分段大小），从而每个RTT可以传输更多的数据。
当出现拥塞情况时，TCP会将拥塞阈值减半，同时进入慢启动算法。
拥塞避免算法的伪代码如下：if (cwnd > ssthresh) {cwnd = cwnd + 1/cwnd;}3. 快速重传快速重传算法是当TCP收到重复的数据时，立即发送重复的确认，而不等待超时重传计时器，从而提高数据传输的速率。
当收到重复的确认后，TCP会将拥塞窗口大小减半并重新进入拥塞避免算法。
快速重传算法的伪代码如下：if (duplicate_ack_received) {cwnd = cwnd/2;ssthresh = cwnd;}4. 快速恢复快速恢复算法是在快速重传算法后，立即发送数据而不等待拥塞避免算法重新检查网络，从而提高数据传输的速率。
拥塞控制的四种典型方法
拥塞控制的四种典型方法1. 慢启动算法（Slow Start Algorithm）：慢启动算法是TCP拥塞控制中的一种经典方法。
在慢启动阶段，发送方每经过一个往返时间（RTT），就将发送窗口的大小加倍。
这样，发送方可以利用较小的窗口先探测网络的拥塞程度，逐渐增加发送窗口，直到遇到网络拥塞的状况。
一旦发现网络拥塞，发送方会根据拥塞信号减少发送窗口的大小，从而达到拥塞控制的目的。
2. 拥塞避免算法（Congestion Avoidance Algorithm）：拥塞避免算法是TCP拥塞控制中的另一种重要方法。
在拥塞避免阶段，发送方将发送窗口的大小按线性方式递增，而不是指数增长。
这种线性增长能够更好地避免网络拥塞的发生。
同时，发送方也会周期性地检测网络的拥塞程度，根据情况调整发送窗口的大小。
如果发现网络出现拥塞，发送方会采取相应的措施，如减小发送窗口等。
3. 快速重传算法（Fast Retransmit Algorithm）：快速重传算法是TCP拥塞控制的一种补充方法，用于解决发送方超时重传的问题。
当接收方在收到数据包之后发现连续的数据包丢失，则会立即发送一个重复ACK（Acknowledgement）给发送方，告诉它有一个数据包丢失。
发送方在收到重复ACK之后，会判断是否有丢失的数据包，如果有，则会立即进行快速重传，而不是等待超时重传定时器到期。
通过快速重传，可以更快地恢复丢失的数据包，从而减少拥塞的发生。
4. 拥塞恢复算法（Congestion Recovery Algorithm）：拥塞恢复算法是TCP拥塞控制中的一种重要方法。
它用于在网络出现拥塞时，恢复正常的数据传输速率。
当发送方发现网络拥塞时，会将发送窗口的大小减半，以降低数据传输的速率。
然后，发送方会进入拥塞避免阶段，以线性的方式增加发送窗口的大小。
当网络拥塞情况改善后，发送方会逐渐增加发送窗口的大小，最终恢复到网络的正常传输速率。
以上是拥塞控制的四种典型方法，它们在TCP协议中被广泛应用。
linux tcp默认拥塞控制算法
linux tcp默认拥塞控制算法TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种可靠的、面向连接的网络协议，用于在IP网络上进行数据传输。
在Linux系统上，TCP默认使用的拥塞控制算法主要有Reno、Cubic和BBR。
1. Reno算法：Reno算法是TCP最早的拥塞控制算法之一，它是基于丢包的拥塞控制算法。
Reno算法使用了两个阈值来控制发送速率，分别是慢启动阈值和拥塞避免阈值。
在慢启动阶段，发送方每经过一个往返时间RTT （Round Trip Time），就将拥塞窗口大小加倍，这样就能快速适应网络带宽。
一旦出现拥塞，就会触发拥塞避免阶段，发送速率会缓慢增长。
当发生丢包时，发送方会认为发生了拥塞，将拥塞窗口大小减半。
2. Cubic算法：Cubic算法是在Reno算法的基础上进行改进的，主要解决了Reno算法的不足之处。
Cubic算法使用了一个拟合曲线来估计网络的拥塞程度，并根据该拟合曲线调整发送速率。
Cubic算法中的拥塞控制机制是基于时间的，通过跟踪拥塞窗口的快速增长速率来判断网络的拥塞程度。
当网络发生拥塞时，拥塞窗口的增长速率会变得缓慢，从而降低发送速率。
3. BBR算法：BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）算法是Google开发的一种最新的拥塞控制算法，主要用于提高网络的传输效率。
BBR算法通过测量网络的带宽和往返时间来估计网络的拥塞程度，并根据拥塞程度调整发送速率。
BBR算法的特点是能够更精确地估计网络的拥塞程度，从而避免了过度拥塞和欠拥塞的情况，提高了网络的传输速度和稳定性。
总结：Linux TCP默认的拥塞控制算法主要有Reno、Cubic和BBR。
Reno 算法是基于丢包的拥塞控制算法，使用了慢启动和拥塞避免两个阈值来控制发送速率。
Cubic算法在Reno算法的基础上进行改进，使用拟合曲线来估计网络的拥塞程度，并根据拥塞程度调整发送速率。
tcp的拥塞控制算法
tcp的拥塞控制算法
1 慢启动和拥塞避免算法
慢启动指的是，起始阶段将cwnd的窗⼝⼤⼩设置为mss，每当经过⼀个传输轮次，窗⼝的⼤⼩增加⼀倍，
也就是说⼀个rtt的时间内，窗⼝的⼤⼩增加⼀倍。
慢启动的过程当中，需要设置⼀个慢启动的门限，⼩于慢启动阈值时使⽤慢启动算法，当⼤于门限时，开
始使⽤拥塞避免算法，此时减慢cwnd的增加速度，⼀个rtt的时间内将窗⼝的长度增加1。
2 快重传和快恢复
⼀般当发⽣丢包的情况时，我们会判断当前的⽹络发⽣了拥塞。
但是判断发⽣丢包的情况需要等到⼀个rtt的
时间过后，⽽快速重传就是接到了对于同⼀个报⽂的三次重复确认时，就⽴即重传对⽅尚未收到的报⽂段，不需
要等待计时器的时间到期后在进⾏重传。
快恢复算法和快重传算法配合使⽤，当收到连续的三个重复确认时，将慢启动门限降低为原来的⼀半，将cwnd 设置为门限减半后的值，然后在执⾏拥塞避免算法，使得拥塞窗⼝缓慢线性的增⼤。
lwip tcp 拥塞控制算法
lwip tcp 拥塞控制算法lwip tcp拥塞控制算法一、引言随着互联网的发展，网络通信已经成为人们日常生活的重要组成部分。
在网络通信中，TCP（Transmission Control Protocol）作为一种可靠的传输协议被广泛应用。
然而，网络中的拥塞问题往往会导致网络性能的下降和数据传输的延迟。
因此，拥塞控制算法成为了TCP协议中的重要组成部分。
二、拥塞控制的概念拥塞控制是指当网络中出现拥塞时，通过控制发送方的数据发送速率，以减少网络中的数据包丢失和延迟，从而保证网络的稳定性和可靠性。
拥塞控制算法主要包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等。
三、lwip tcp拥塞控制算法lwip是一个轻量级的TCP/IP协议栈，其拥塞控制算法基于TCP的拥塞控制机制，并在此基础上进行了一些优化和改进。
1. 慢开始慢开始是TCP拥塞控制的第一阶段。
当连接建立后，发送方的初始拥塞窗口大小为一个最大报文段长度（MSS），然后每次收到一个确认报文段，拥塞窗口大小就会增加一个MSS。
这样可以使得数据发送速率逐渐增大，直到达到一个临界点。
lwip中的慢开始算法通过动态调整拥塞窗口大小，避免了网络中数据包的过度发送，进而导致拥塞的发生。
同时，lwip还引入了拥塞窗口的指数增长机制，使得慢开始的过程更加平滑和稳定。
2. 拥塞避免拥塞避免是TCP拥塞控制的第二阶段。
在慢开始阶段，当拥塞窗口大小达到一个阈值时，就会进入拥塞避免阶段。
拥塞避免阶段中，拥塞窗口大小以线性增长的方式进行调整。
lwip中的拥塞避免算法通过动态调整拥塞窗口大小，使得数据发送速率逐渐增大，同时避免了网络中的拥塞发生。
为了提高算法的效率，lwip使用了拥塞窗口的加法增长机制，使得拥塞避免的过程更加平滑和高效。
3. 快重传和快恢复快重传和快恢复是TCP拥塞控制的第三阶段。
当发送方发送的数据包丢失时，接收方会发出冗余的确认报文段，以触发发送方进行快速重传和快速恢复。
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TCP拥塞控制算法比较
TCP发展到现在已经形成了TCP Tahoe、TCP Reno、TCP NewReno、SACK、Vegas等不同版本，这些算法各有利弊。
Tahoe算法是TCP的早期版本。
它的核心思想是：让cwnd以指数增长方式迅速逼近可
用信道容量，然后慢慢接近均衡。
它包括了3个基本的拥塞控制算法：慢启动、拥塞避免、快速重传。
Tahoe的缺点体现在快速重传后转向慢启动算法，这样不能有效的利用网络带宽并且还引入较大的延时。
Reno算法是针对Tahoe算法的不足而做的改进。
改进主要有两方面：一是对于收到连
续3个重复的ACK确认，算法不经过慢启动，而直接进入拥塞避免阶段；二是增加了快速重传和快速恢复机制。
Reno算法以其简单、有效和鲁棒性成为TCP源算法的主流，被广泛的
采用。
但它不能有效的处理多个报文分组从同一发送窗口中丢失的情况。
NewReno对Reno中快速恢复算法进行了补充，它考虑了一个发送窗口内多个报文分组
同时丢失的情况。
Reno算法中，发送方收到一个不重复的应答后就退出快速恢复，而NewReno 中，只有当所有的报文分组都被应答后才退出快速恢复状态。
NewReno的实现只要修改TCP 发送端的实现代码，实现简单。
SACK算法也针对一个窗口内多个报文分组丢失的情况而对Reno算法进行改进：SACK
定义了一个变量pipe来表示出现在路由器上报文分组的估计数量，接收方TCP发送SACK
分组来通知发送方的接收状况，这样源端就能准确的知道哪些报文分组被正确的传到接收端，从而避免不必要的重传，提高网络吞吐量。
但SACK算法的实现需要修改TCP发送端和接收端的实现代码，增加了TCP的复杂性，因此不易大规模的应用。
Vegas与上述的算法不同，它是以RTT的变化作为拥塞信号，调节源端的发送速率。
通过监测RTT的变化来改变cwnd的大小。
由于Vegas采用RTT的改变来判断网络的可用带宽，能较好的预测网络带宽的使用情况，其公平性、效率都较好。
但是，由于Vegas与其它算法在竞争带宽方面存在不公平现象，因此未能在因特网中普遍采用，还需要继续改进。