tcp 拥塞控制引擎&状态机

Posted 2020-12-09 codestack

TCP核心：流量控制   拥塞控制

流量控制：滑动窗口来实现， 防止接收方能够处理过来

拥塞控制：防止过多的包被发送到网络中，避免出现网络负载过大

说一说 拥塞控制：

拥塞控制状态机的状态有五种，分别是Open，Disorder，CWR，Recovery和Loss状态

四个算法为慢启动，拥塞避免，拥塞发生时算法和快速恢复。

 

 

 

Open状态

Open状态是拥塞控制状态机的默认状态。

这种状态下，当ACK到达时，发送方根据拥塞窗口cwnd(Congestion Window)是小于还是大于慢启动阈值ssthresh(slow start threshold)，来按照慢启动或者拥塞避免算法来调整拥塞窗口。

Disorder状态

当发送方检测到DACK(重复确认)或者SACK(选择性确认)时，状态机将转变为Disorder状态。在此状态下，发送方遵循飞行(in-flight)包守恒原则，即一个新包只有在一个老包离开网络后才发送，也就是发送方收到老包的ACK后，才会再发送一个新包。

CWR状态

发送方接收到一个拥塞通知时，并不会立刻减少拥塞窗口cwnd，而是每收到两个ACK（每隔一个新的ACK到达）就减少一个段，直到窗口的大小减半为止。当cwnd正在减小并且网络中有没有重传包时，这个状态就叫CWR(Congestion Window Reduced，拥塞窗口减少)状态。CWR状态可以转变成Recovery或者Loss状态。

Recovery状态

 当发送方接收到足够(推荐为三个)的DACK(重复确认)后，进入该状态。在该状态下，拥塞窗口cnwd每收到两个ACK就减少一个段(segment)，直到cwnd等于慢启动阈值ssthresh，也就是刚进入Recover状态时cwnd的一半大小。 发送方保持 Recovery 状态直到所有进入 Recovery状态时正在发送的数据段都成功地被确认，然后发送方恢复成Open状态，重传超时有可能中断 Recovery 状态，进入Loss状态。

 Loss状态

当一个RTO(重传超时时间)到期后，发送方进入Loss状态。所有正在发送的数据标记为丢失，拥塞窗口cwnd设置为一个段(segment)，发送方再次以慢启动算法增大拥塞窗口cwnd。

Loss 和 Recovery 状态的区别是:Loss状态下，拥塞窗口在发送方设置为一个段后增大，而 Recovery 状态下，拥塞窗口只能被减小。Loss 状态不能被其他的状态中断，因此，发送方只有在所有 Loss 开始时正在传输的数据都得到成功确认后，才能退到 Open 状态。