四种拥塞控制算法PPT

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。

计算机网络中的拥塞控制方法与算法一、引言计算机网络中的拥塞控制是确保网络流量不过载的重要机制，它能够有效地提高网络的性能和可靠性。

本文将介绍计算机网络中常用的拥塞控制方法与算法，并详细讨论它们的步骤和原理。

二、拥塞控制方法1. 阻塞停止（Blocking）阻塞停止是一种简单直观的拥塞控制方法，当检测到网络拥塞时，停止向网络发送数据。

虽然该方法的实施简单，但会导致网络资源的浪费和延迟增加。

2. 慢启动（Slow Start）慢启动是一种靠增大发送数据的速率来探测网络容量的拥塞控制方法。

该方法的步骤如下：- 发送方初始化拥塞窗口大小为一个较小的值。

- 每当成功接收到一个确认消息，拥塞窗口增加一倍。

- 如果网络拥塞，发送方被告知发生拥塞，拥塞窗口大小减半。

3. 拥塞避免（Congestion Avoidance）拥塞避免是一种通过缓慢提高发送速率和避免拥塞的方法。

该方法的步骤如下：- 与慢启动类似，发送方初始化拥塞窗口大小为一个较小的值。

- 每当成功接收到一个确认消息，拥塞窗口根据一定的算法增加一定量。

- 如果网络拥塞，发送方根据一定的算法减小拥塞窗口大小。

4. 拥塞发现（Congestion Detection）拥塞发现是一种通过检测网络丢包情况来判断是否发生拥塞的方法。

该方法的步骤如下：- 发送方一旦检测到数据包丢失，就认为网络发生了拥塞。

- 发送方采取相应的拥塞控制策略，如减小拥塞窗口大小。

- 当拥塞窗口大小减小到适当的程度时，发送方重新开始慢启动或拥塞避免。

三、拥塞控制算法1. 加法增乘法减（Additive Increase Multiplicative Decrease，AIMD）AIMD是一种经典的拥塞控制算法，用于TCP协议。

该算法的步骤如下：- 每当成功接收到一个确认消息，发送方增加拥塞窗口大小一个固定值。

- 如果网络拥塞，发送方减小拥塞窗口大小为当前大小的一半。

2. TCP-VegasTCP-Vegas是一种基于拥塞窗口的拥塞控制算法，通过测量往返时间（RTT）来判断网络拥塞情况。

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。

计算机网络中的拥塞控制算法随着互联网普及和用户数量的增加，网络拥塞问题日益严重，为了解决这一问题，拥塞控制算法应运而生。

拥塞控制是指在网络过度拥塞时，采取一定的措施来减少网络拥堵及网络的延迟，从而提高网络性能和用户体验。

本文将介绍计算机网络中常用的几种拥塞控制算法。

TCP Reno算法TCP Reno算法是TCP的一种变种，也是目前最常用的拥塞控制算法之一。

TCP Reno根据网络拥塞的程度调整数据流量，具体实现过程如下：当网络没有出现拥塞时，TCP Reno的拥塞窗口增长速度很快，每发送一个数据包就会将拥塞窗口加1，从而最大限度地利用网络带宽。

当网络出现拥塞时，TCP Reno会收到三个ACK（确认信息），说明有数据包丢失了。

此时，TCP Reno 会将拥塞窗口减小，并通过重传数据包等方法来保证数据的传输。

当网络恢复正常后，TCP Reno会逐渐增大拥塞窗口，以达到最大限度地利用网络带宽。

TCP Vegas算法TCP Vegas算法是另一种流行的拥塞控制算法。

它主要通过计算网络延迟来控制拥塞窗口大小，实现修正网络拥堵问题。

TCP Vegas通过计算网络延迟时间来调整发送对象的速度，因此当网络中的拥塞程度增加时，TCP Vegas算法会立即减小发送速度，而不是等待数据包丢失后才进行调整，从而减少了数据包的丢失率。

TCP Vegas算法的一个缺点是它缺乏流控制，导致其不能有效地限制数据发送量。

因此，在实际应用中，TCP Vegas通常与TCP Reno或其他流控制机制组合使用，以提高网络的性能和稳定性。

TCP BIC算法TCP BIC算法是基于TCP Reno和TCP Vegas算法的改进版本。

TCP BIC使用线性增长和二次降低来控制窗口拥塞。

当网络拥塞时，TCP BIC通过减小窗口大小来降低发送速度，以减少数据包的丢失率和传输时延。

与TCP Reno不同，TCP BIC通过使用线性增长和积极降低拥塞窗口，可以更好地控制网络流量。

拥塞控制的四种典型方法
1.慢启动：TCP连接开始时，发送方会以指数级增长的速度将数据包发送到网络，直到网络开始出现拥塞为止。

这种方法可以避免在连接刚开始时造成拥塞。

2.拥塞避免：在慢启动结束后，TCP发送方采用线性增长的方式增加发送速率，以避免在网络中出现拥塞。

3.快重传：当TCP发送方收到重复的确认消息时，它会立即重新传输被确认但未收到的数据包。

这种方法可以提高数据传输的效率，同时降低网络的拥塞程度。

4.快恢复：当TCP接收方收到错误的数据包时，它会发送一个SACK 消息告诉发送方哪些数据包需要重新传输。

发送方会立即恢复未确认的数据包的发送，以提高数据传输的效率。