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前言

TCP的深度在于，任何机制都可以长期学习。 我们今天进行了TCP的慢启动和拥塞避免、

让我们来看看

专业名词

TCP慢启动和拥塞避免相关的几个名称

慢启动：慢启动

慢启动阈值：慢启动阈值==ssthresh

拥塞窗口：连接窗口==cwnd

接收窗口：接收窗口==rwnd

cwnd 与 rwnd

rwnd是接收窗口，是TCP接收方的窗口

cwnd是拥塞窗口，是TCP发送端的窗口

在TCP通信中，TCP的接收方需要向TCP的发送方通知自己的接收窗口。 TCP的发送方根据两个参数决定要发送多少数据。 一个参数是接收方通知的接收窗口，另一个参数是发送方自己的cwnd窗口大小。 TCP的真正发送窗口=min(rwnd，cwnd )。

拥塞避免是发送侧使用的流量控制，广播窗口是接收侧进行的流量控制

慢启动的引入

慢启动的想法：主机开始发送数据报。 如果立即将大量数据注入网络，可能会导致网络拥塞。 慢启动算法是指在主机开始发送数据报之后立即首先检测网络状况，如果网络状况良好，则发送方在每次发送消息段时都正确接收确认消息段。 那么，将拥塞窗口的大小从小到大，也就是说增大发送窗口的大小。 但是，拥塞窗口始终不会变大。 这里有慢启动的阈值ssthresh，如果cwnd增加到ssthresh，则每当接收到确认时，cwnd就会被加1/cwnd。

慢启动与拥塞避免

cwnd=ssthresh时，进入慢启动阶段——-“，执行慢启动算法

慢启动算法最初将cwnd设置为一个消息段，然后在每次收到确认时加1。 这将使窗口呈指数级增长。 发送一个消息段，然后是两个，然后是四个……。

对于cwnd ssthresh，进入拥塞避免阶段——执行拥塞避免算法

每次收到确认时，都会在cwnd上加1/cwnd。 这保证了RTT的估算中cwnd的增加值在1以下。

慢启动与拥塞避免实例图解

的示例：

在初始化TCP连接的情况下，cwnd=1，ssthresh=16。

慢启动算法开始时，cwnd的初始值为1，每当发送端接收到ACK拥塞窗口时增加1，当ssthresh=cwnd时，启动拥塞控制算法，拥塞窗口规则增加

cwnd=24时，网络发生超时，发送侧无法接收确认ACK。 在这种情况下，设定ssthresh=12，cwnd的二分之一，设定cwnd=1，然后开始慢启动算法，在cwnd=ssthresh=12的情况下，慢启动算法成为拥塞控制算法，

AIMD(加法增大乘法减小)

乘法减少：无论是慢启动阶段还是拥塞控制阶段，网络发生超时时，将cwnd设定为1，将ssthresh设定为cwnd的一半，执行慢启动算法(cwndssthresh )

加法增大)网络频繁超时后，ssthresh会迅速降低，减少注入网络的数据包数量，因此加法增大是指在执行拥塞避免算法后，拥塞窗口逐渐增大，网络提前拥塞

这两种算法结合起来就是AIMD算法，是应用最广泛的算法。 拥塞避免算法无法完全避免网络拥塞，只能通过控制拥塞窗口的大小来使网络不容易拥塞。

请看一下

慢启动真的很“慢”吗

慢启动阶段的cwnd的变化。 具体而言，在新连接的情况下，cwnd被初始化为一个最大消息段(MSS )大小，发送端以拥塞窗口大小开始发送数据，每确认一个消息段，cwnd就增加一个MSS大小。 这样，cwnd的值随着网络往返时间(Round Trip Time，RTT )呈指数增加

开始— cwnd=1

经过RTT个后— cwnd=2*1=2

经过两个RTT—cwnd=2*2=4

经过三个RTT—cwnd=4*2=8

从上面可以看出，慢起点的速度一点也不慢，只是起点有点低。