TCP拥塞控制例题
tcp进行流量控制的方法
tcp进行流量控制的方法TCP (Transmission Control Protocol) 是一种可靠的协议，用于在计算机之间传输数据。
TCP 可以在网络中通过流量控制来保证数据的传输质量和系统性能。
它可以慢慢地将数据传送到接收方的缓冲区，以保证数据传输的平稳和有效。
在本文中，我们将探讨 TCP 进行流量控制的方法。
TCP 根据接收端可用缓存容量的大小，调整数据的发送速度。
当接收端的缓存满载时，TCP 会发出一个通知，告诉发送端需要降低发送的数据速度。
这样可以避免网络拥塞，提高数据传输的效率和性能。
TCP 实现了两种流量控制机制：滑动窗口和拥塞控制。
一、滑动窗口滑动窗口是 TCP 流量控制的一个重要特征。
它控制了 TCP 协议中数据的发送速率和接收端的处理速率之间的平衡。
TCP 使用一个滑动窗口来跟踪网络中允许发送多少数据块。
滑动窗口大小由接收方控制，并且接收方会根据其可用缓存的大小来调整窗口的大小。
每当接收方成功地接收了一些数据时，他会通知发送方，发送方可以发送新的数据块。
如果接收方的可用缓存已满，发送方就会停止发送新数据，直到接收方有更多的空间可用。
滑动窗口是动态调整的，因此它可以自适应不同的网络环境和数据流。
二、拥塞控制拥塞控制是 TCP 协议另一个重要的流量控制特征。
网络拥塞会导致数据丢失、网络延迟和数据包的乱序发送等问题，从而影响数据传输的效率和性能。
TCP 通过拥塞控制机制来避免这些问题。
拥塞控制是通过发送窗口大小进行调整来实现的。
如果检测到网络拥塞，TCP 会降低发送的速度，并且减少窗口的大小。
当拥塞消失后，TCP 将逐渐增加窗口的大小，以恢复正常的数据传输速率。
TCP 的拥塞控制有四种算法:1. 慢启动算法慢启动算法是 TCP 拥塞控制的一种算法。
在开始数据传输时，TCP 会将发送窗口大小设置为一个很小的值，然后逐步增加该值以使数据传输速度能够逐步增加。
这样可以避免一开始就发送大量的数据，导致网络拥塞。
TCP拥塞控制算法仿真实验设计
TCP拥塞控制算法仿真实验设计TCP（Transmission Control Protocol）是一种常用的网络传输协议，它的拥塞控制算法起着至关重要的作用，能够适应网络状态的变化以确保数据的可靠传输，并最大化利用网络带宽。
拥塞控制算法的设计和评估需要进行仿真实验，以下是一个TCP拥塞控制算法仿真实验的设计：1.实验目标：-评估不同拥塞控制算法在不同网络条件下的性能表现；-比较不同拥塞控制算法在吞吐量、延迟和丢包率等方面的差异；-分析算法的稳定性和公平性。
2.实验环境：- 模拟器：选择合适的网络模拟器，如ns-3、Opnet、OMNET++等；-网络拓扑：设计适当的网络拓扑，可以包括不同类型的节点（如服务器、客户端、路由器）和链路；-网络条件：设置不同的网络条件，如带宽、延迟、丢包率等。
3.实验内容：- 算法选择：选择要研究的拥塞控制算法，如 Tahoe、Reno、NewReno、Cubic等；-算法实现：根据选定的算法，编写相应的代码或配置文件，并将其集成到网络模拟器中；-实验参数：设置合适的参数，如初始窗口大小、拥塞窗口阈值、快速重传的条件等；-拥塞控制实验：在选定的网络条件下，运行仿真实验，收集算法的性能指标，如吞吐量、延迟、丢包率等；-结果分析：分析实验结果，对比不同算法的性能表现，比较其优劣。
4.实验指标：-吞吐量：衡量网络或节点在单位时间内传输的数据量，可以通过收集传输结束时间和传输数据量计算；-延迟：衡量数据从发送端到接收端的传输时间，可以通过收集发送端和接收端的时间戳计算；-丢包率：衡量网络中发生的数据包丢失情况，可以通过统计发送端和接收端的数据包数量计算。
5.实验步骤：-设计网络拓扑并设置网络条件；-选择并实现要研究的拥塞控制算法；-设置实验参数，运行仿真实验；-收集实验结果，包括吞吐量、延迟、丢包率等；-分析实验结果，比较不同算法的性能表现。
6.结果分析：-对比不同算法的性能表现，包括吞吐量、延迟、丢包率等指标；-分析算法的稳定性，即在不同网络条件下是否能够稳定工作；-分析算法的公平性，即是否能够公平地与其他流进行竞争获取带宽；-结合实验结果，评估不同算法的优劣。
数据通信与计算机网络第6章+端到端的运输协议-拥塞控制
• 设置cwnd=ssthresh+ndup*SMSS（已经离开网络并且被缓存）inflating
• 每次收到更多的重复ACK(对同一TCP段)时，
• 拥塞窗口加1：cwnd+=SMSS； inflating (cwnd = ssthresh + ndup* SMSS)
重传丢失分组
New
ACK!
重传丢失分组
fast
recovery
duplicate ACK
cwnd = cwnd + MSS
如果允许，发送新分组
TCP版本
RFC 5681 TCP Congestion Control
• TCP Tahoe: 三个重复ACK时快速重传，进入慢启动阶段
• TCP Reno：快速重传之后进入快速恢复阶段，在1个RTT内修复单个分组丢失
• 拥塞窗口限制了发送方的发送速度
• TCP的数据传输是ACK驱动（ACK-Clocked）的，接收者每次（在采用Delay Ack时每两
次）收到一个TCP数据段时发送一个ACK
• 发送者根据收到的ACK的情况来更新cwnd，网络出现拥塞时减少cwnd，网络比较空闲
时增加cwnd
• TCP的发送受到流量控制和拥塞控制的制约：
• 在接近该容量时拥塞窗口增加的速度减慢
• 引入慢启动阈值ssthresh=超时时拥塞窗口的一半：拥塞控制的哪个阶段?
• 拥塞窗口小于ssthresh，则为慢启动阶段，拥塞窗口指数增加
• 拥塞窗口大于ssthresh，则为拥塞避免阶段，拥塞窗口线性增加
• 拥塞窗口=ssthresh，标准中可采用慢启动也可拥塞避免，实现中一般采用拥塞避免
第4讲道客巴巴传输层之二
event: timer timeout for segment with seq # y
retransmit segment
event: ACK received, with ACK # y
ACK processing
主讲人： 西安交通大学 程向前
第4讲 传输层之二 4-5
TCP: 可 靠数据传 输
number"); -JAVA
服务器: 接受客户端的连接
Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();
(建立连接)三次握手:
Step 1: 客户端的end system向服 务器发送 TCP SYN 控制数据段 定义并初始化 seq #
Step 2: 服务器的end system接收 SYN, 用SYNACK控制数据段回 答
有序数据段到达, 没有缺失的段, 有一个延迟 ACK 等待
失序数据段到达 seq. # 高于预期值 测到间隔
延迟 ACK. 等待 500ms 看是否还有数据段到达. 如果没有, 发送ACK
立即发送一个 积欠的 ACK
发送重复的 ACK, 说明 seq. # 为下一个期望的字节
到达的数据段部分或全部填满 了缺失的段
15
if (y > sendbase) { /* cumulative ACK of all data up to y */
16
cancel all timers for segments with sequence numbers < y
17
sendbase = y
18
}
19
else { /* a duplicate ACK for already ACKed segment */
计算机网络课后习题答案(第五章)
答：可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的？答：发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保存这些报文的边界。
接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
发送方TCP对应用程序交下来的报文数据块，视为无结构的字节流〔无边界约束，课分拆/合并〕，但维持各字节5—09端口的作用是什么？为什么端口要划分为三种？答：端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志，使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。
熟知端口，数值一般为0~1023.标记常规的效劳进程；1024~491515—10试说明运输层中伪首部的作用。
答：用于计算运输层数据报校验和。
5—11某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP，然而继续向下交给IP层后，又封装成IP 数据报。
既然都是数据报，可否跳过UDP而直接交给IP层？哪些功能UDP提供了但IP没提提供？答：不可跳过UDP而直接交给IP层IP数据报IP报承当主机寻址，提供报头检错；只能找到目的主机而无法找到目的进程。
UDP提供对应用进程的复用和分用功能，以及提供对数据差分的过失检验。
5—12一个应用程序用UDP，到IP层把数据报在划分为4个数据报片发送出去，结果前两个数据报片丧失，后两个到达目的站。
过了一段时间应用程序重传UDP，而IP层仍然划分为4个数据报片来传送。
结果这次前两个到达目的站而后两个丧失。
试问：在目的站能否将这两次传输的4个数据报片组装成完整的数据报？假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。
答：不行重传时，IP数据报的标识字段会有另一个标识符。
仅当标识符相同的IP数据报片才能组装成一个IP数据报。
前两个IP数据报片的标识符与后两个IP数据报片的标识符不同，因此不能组装成一个IP数据报。
TCP拥塞控制算法
TCP拥塞控制算法转⾃本篇⽂章介绍了⼏种经典的TCP拥塞控制算法，包括算法原理及各⾃适⽤场景。
回顾上篇⽂章：前⾔TCP 通过维护⼀个拥塞窗⼝来进⾏拥塞控制，拥塞控制的原则是，只要⽹络中没有出现拥塞，拥塞窗⼝的值就可以再增⼤⼀些，以便把更多的数据包发送出去，但只要⽹络出现拥塞，拥塞窗⼝的值就应该减⼩⼀些，以减少注⼊到⽹络中的数据包数。
TCP 拥塞控制算法发展的过程中出现了如下⼏种不同的思路：基于丢包的拥塞控制：将丢包视为出现拥塞，采取缓慢探测的⽅式，逐渐增⼤拥塞窗⼝，当出现丢包时，将拥塞窗⼝减⼩，如 Reno、Cubic 等。
基于时延的拥塞控制：将时延增加视为出现拥塞，延时增加时增⼤拥塞窗⼝，延时减⼩时减⼩拥塞窗⼝，如 Vegas、FastTCP 等。
基于链路容量的拥塞控制：实时测量⽹络带宽和时延，认为⽹络上报⽂总量⼤于带宽时延乘积时出现了拥塞，如 BBR。
基于学习的拥塞控制：没有特定的拥塞信号，⽽是借助评价函数，基于训练数据，使⽤机器学习的⽅法形成⼀个控制策略，如 Remy。
拥塞控制算法的核⼼是选择⼀个有效的策略来控制拥塞窗⼝的变化，下⾯介绍⼏种经典的拥塞控制算法。
VegasVegas[1]将时延 RTT 的增加作为⽹络出现拥塞的信号，RTT 增加，拥塞窗⼝减⼩，RTT 减⼩，拥塞窗⼝增加。
具体来说，Vegas 通过⽐较实际吞吐量和期望吞吐量来调节拥塞窗⼝的⼤⼩，期望吞吐量：Expected = cwnd / BaseRTT，实际吞吐量：Actual = cwnd / RTT，diff = (Expected-Actual) * BaseRTT，BaseRTT 是所有观测来回响应时间的最⼩值，⼀般是建⽴连接后所发的第⼀个数据包的 RTT，cwnd 是⽬前的拥塞窗⼝的⼤⼩。
Vegas 定义了两个阈值a，b，当 diff > b 时，拥塞窗⼝减⼩，当 a <= diff <=b 时，拥塞窗⼝不变，当 diff < a 时，拥塞窗⼝增加。
无线网中面向TCP友好的拥塞控制算法
拥塞控制。
关键词 无线 网拥塞控制
中 图 法 分 类号
ＴＰ Ｃ 友好性
错误 区分模式
Ａ
传输 速率
Ｔ ９ ９３ 文献 标 识 码 Ｎ １．；
互 联 网上 的许 多实 时多媒 体服务 ．例如Ｔ 电话 Ｐ
反馈 的丢包 率 、时延 和带 宽 基本上 可 以管理 有线 网
和群通 信等 ， 都是 基 于Ｕ Ｐ 议 。 量无 拥塞 控制 的 Ｄ协 大 Ｕ Ｐ Ｄ 流在 和有拥 塞 控 制 的Ｔ Ｐ 竞争 带 宽 时 ，将导 Ｃ流 致对Ｔ Ｐ 的的 不公平 性 …。特别 是在 误码率 高 、 Ｃ流 带
维普资讯
科 学 技 术 与 Ｔ 程
６ 卷
Ｒ Ｃ ￣息 中丢包 为Ｚ那么 发送 速率 减 为 ＴＰＪ ， 将
ｒ ｍ ｘ ｒ ｌ１ Ｖ ，Ｉ ） ｍ ａ （ｒ（ 一 Ｚ） ℃ ＝ 『 卜 Ｐ （） ３
２ 无 线 网 中 改 进 丢 包 时 延 的 适 应 算 法
据 接 收 到 的 数 据 包 的 序 号 或 者 时 延来 判 断 发 出 的
数 据包 是 否 丢失 ， 送 者则 根 据确 认 包 来估 计 数 据 发 发 送 的 时延 。如 果 没有 检 测 到丢 包 ． 么 发送 者 将 那 根 据 一个 已估 测 好 的时 延 函数 来增 加 发 送 速率 ， 直 到检测 到丢失 包 。 发送 速率将 减半 。 这些算 法都是 基
维普资讯
第 ６卷
第 ４期
２０ ０ ６年 ２月
科
学
技
术
与 工
程
Ｖｏ ． ６ Ｎ ， ４ Ｆ ｂ ２ ０ １ ｏ ｅ． ０６
ｌ ７ ～ｌ １ ２ ０ ０ ０ ７ ０ ６ １ ８ ５（ ０ ６）４— ３ １－ ４
拥塞控制的一般原理
拥塞控制的一般原理拥塞控制是指在计算机网络中对网络流量进行管理和控制，以保证网络的正常运行和数据传输的稳定性。
在今天的互联网时代，拥塞控制变得尤为重要，因为随着网络用户和数据量的不断增加，网络拥塞的问题也越来越突出。
本文将介绍拥塞控制的一般原理，以及常见的拥塞控制算法。
一、拥塞控制的原理拥塞控制的目标是通过合理管理网络流量，避免网络拥塞的发生，保证网络的性能和吞吐量。
拥塞控制的核心原理包括以下几点：1. 检测拥塞：当网络中的数据流量超过网络的容量时，就会发生拥塞。
拥塞控制需要能够及时检测到网络拥塞的开始和结束。
2. 反馈机制：一旦检测到网络发生拥塞，拥塞控制需要通过反馈机制通知数据发送方降低发送速率，以减少网络流量。
反馈机制可以通过丢包、延迟等方式实现。
3. 动态调整：拥塞控制需要具备自适应的能力，在网络拥塞程度不同的情况下，能够动态调整发送速率，以适应网络的变化。
二、拥塞控制算法1. TCP拥塞控制算法TCP（Transmission Control Protocol）是一种常用的传输层协议，其拥塞控制算法被广泛应用于互联网中。
TCP的拥塞控制算法主要包括慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等。
- 慢启动：在连接建立之初，TCP发送方将初始窗口设为一个较小的数值，然后逐渐增加窗口的大小。
通过不断试探网络的容量，避免一开始就发送大量数据导致网络拥塞。
- 拥塞避免：当网络发生拥塞时，TCP发送方将发送速率进行调整，以减少数据的发送，通过线性增加发送速率，使网络逐渐恢复正常。
- 快速重传：当TCP发送方连续收到三个重复的确认信息时，即表示网络发生拥塞。
TCP发送方立即重传可能丢失的数据报，以便尽快恢复传输。
- 快速恢复：在快速重传之后，TCP发送方将进入快速恢复状态，将拥塞窗口减半，并继续线性增加发送速率。
2. UDP拥塞控制算法与TCP不同，UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的传输层协议，不提供拥塞控制机制。
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TCP拥塞控制例题
一、选择题
1、1990年增加的两个新的拥塞控制算法是（C）？
A、慢开始，快重传
B、拥塞控制，快重传
C、快重传，快恢复
D、快重传，慢开始
2、UDP的主要特点是（ABCD）。
A、无连接
B、尽最大努力交付
C、面向报文
D、无拥塞控制
3、下列哪些不属于运输链接的阶段（D）。
A、连接阶段
B、数据传送
C、连接释放
D、断开阶段
二、填空题
1、运输链接的三个阶段（连接建立），（数据传送），（连接释放）。
2、流量控制往往是指点对点通信量的控制，是个（端对端）的问题。
3、拥塞控制的四种算法有（慢开始），（拥塞避免），（快重传），（快恢复）。
三、简答题
1、关于吞吐量，延迟，丢失的性能优化
除了防止拥塞崩溃和关注公平性，使用端到端拥塞控制的流的第三个理由是它自身的吞吐量，延迟和丢失的性能优化。
在某些情况下，例如在高统计的多路技术的环境下，一个流的延迟和丢失大部分独立于自身的发送速率。
然而，在低统计多路技术或单个流调度的环境下，一个流的延迟和丢失部分上与流自身的发送速率有关。
因此，一个流能使用端到端拥塞控制来限制自身的包的延迟和丢失。
然而我们注意到，在象当前的尽最大努力通信的网络环境下，关于拥塞崩溃和流之间竞争的公平性的关注限制了对流来说有用的拥塞控制行为的范围。