计算机网络原理（11）—— 拥塞控制原理与TCP拥塞控制

传输层服务中，拥塞控制占据着关键地位，必须予以高度重视！！

一、拥塞控制原理

1. 拥塞（Congestion）

• 非正式定义：当发送端主机传输的数据量过大或传输速率过高，导致网络系统难以承载。

  • 表现：

    • 分组丢失 （路由器缓存空间被耗尽）
    • 分组延迟 过大（在路由器缓存中等待时间过长）

  • 拥塞控制（接收端无法处理）与流量控制（网络系统无法承载）的对比

2. 拥塞的代价

• 在网络拥塞状态下，数据分组的延迟现象异常显著
  • 实现吞吐量的峰值状态（throughput）
  • 针对特定的输出缓存容量，需执行更多重复传输操作（重传），从而引发资源利用率下降的问题
  • 在多跳路由环境下，若数据分组被丢弃，则所有与该分组相关的“上游”传输资源都将被无效消耗

3. 拥塞的控制

• 端到端 的拥塞控制机制

  • 网络层无需明确提供相关支持

  • 端系统通过监测数据包丢失率、延迟等网络状态参数，来判断是否存在拥塞现象

  • TCP 协议采用此类控制方式

  • 网络辅助 的拥塞控制方式

    • 路由器会主动向发送端反馈具体的网络拥塞状况
    • 采用简单的拥塞标识（