tcp拥塞控制：tahoe、reno、newreno与sack算法概述与比较

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1、TCP拥塞控制：Tahoe、Reno、NewReno与SACK算法概述与比较刘娟2011.12.12拥塞的发生Sourcerate=bpsIfWtoosmallthenrate«capacityIfWtoobigthenrate>capacity=>congestionKnee–pointafterwhichThroughput增加非常缓慢Delay迅速增加Cliff–pointafterwhichThroughput迅速减少到0(congestioncollapse)Delay接近正无穷LoadLoadThroughputDelaykneecliffcongest

2、ioncollapsepacketlossCongestionControlvs.CongestionAvoidanceCongestioncontrolgoalStayleftofcliffCongestionavoidancegoalStayleftofkneeLoadThroughputkneecliffcongestioncollapsePossibleChoices（AIMD算法）Additiveincrease,multiplicativedecreaseaI>0,bI=1,aD=0,0

3、signalLossNeedtosendpacketstodetectcongestionMustreconcile（一致）withAIMDHowtomaintainequilibrium（均衡）?UseACK:sendanewpacketonlyafteryoureceiveanACK.Maintainnumberofpacketsinnetwork“constant”TCPCongestionControlsTahoe(Jacobson1988)SlowStartCongestionAvoidanceFastRetransmitReno(Jacobson1990

4、)FastRecoveryVegas(Brakmo&Peterson1994)NewCongestionAvoidanceRED(Floyd&Jacobson1993)Probabilisticmarking（随机标志）REM(Athuraliya&Low2000)Clearbuffer,matchrateTCPTahoe1988年加入VanJacobson提出的慢启动、拥塞避免和快速重传算法之后的4.3BSD或类似的TCP实现版本。只有拥塞控制的前三部分,没有快速恢复。正如RFC793所要求的，Tahoe采用了递增式肯定重传策略和"go-back-n"模型（滑动窗

5、口算法）。在不清楚网络环境的情况下向网络传送数据，要求TCP缓慢地探测网络以确定可用带宽，以避免突然传送大量数据而使网络拥塞。为达此目的，在传送开始时，采用了慢启动机制，这个机制在修复了由重发定时器探测到的数据丢失之后也被采用。TCPTahoe在慢启动阶段，拥塞窗口(cwnd)随着确认的到来以指数方式递增(这种以ACK来触发TRANSMIT的机制，被VJ称为"ACKclocking"，或"self-clocking")，直到到达阀值ssthresh；之后TCP进入拥塞避免阶段，cwnd每隔RTT以线性方式递增1个单位。如果连续收到3个重复确认，TCP不等重传定时器溢

6、出，马上重传丢失的报文段，这称为快速重传；之后TCP返回慢启动状态。TCPTahoe(Jacobson1988)Howtoadjustwindowineachphase?Whentoswitchphase?sstimewindowcass:slowstartca:congestionavoidanceSlowStartExampleThecongestionwindowsizegrowsveryrapidlyTCPslowsdowntheincreaseofcwndwhencwnd>=ssthreshACK1segment1cwnd=1cwnd=2segment2s

7、egment3ACK2cwnd=4segment4segment5segment6segment7ACK3-4cwnd=8CongestionAvoidanceSlowdown“SlowStart”Ifcwnd>ssthreshtheneachtimeasegmentisacknowledgedincrementcwndby1/cwnd(cwnd+=1/cwnd).Socwndisincreasedbyoneonlyifallsegmentshavebeenacknowlegded.Congestionavoidanceandslowstartareindep