文章内容概览
TCP 的拥塞管制
当网络中的数据报文过多的时候，就会造成网络的拥塞
网络拥塞的本源
- 一条数据链路通过十分多的设施
- 数据链路的各个局部都可能成为网络传输的瓶颈（网络中各种路由器的性能可能不一样、或者传输媒介性能有差异）
- 网络对一些硬件设施的性能要求，大于可用资源，因而就导致了拥塞
TCP 的拥塞管制和 TCP 的流量管制有什么区别？
- 流量管制思考 点对点的通信量管制（次要是通过窗口来管制通信量，思考接管方的接管性能）
- 拥塞管制思考整个网络，是全局性的思考（它会感知到整个网络是否产生拥塞）
拥塞管制是一个很宏大的问题，因为它思考到了整个网络，并且对于拥塞管制，很难有最优解。这里只对拥塞管制有一个简略的意识
如果要进行拥塞管制，首先须要有一个办法去判断网络是否产生拥塞。判断的办法简略粗犷，如果发送方发送的报文产生了超时，就认为网络产生了拥塞。然而，通过报文超时来判断网络是否肯定拥塞是不成立的
如果在传输的某一个阶段，把光纤给断了，这个也会导致报文超时，这时就不是因为拥塞所造成的了，而是网络故障所造成的。所以，报文超时只是判断网络拥塞的一个办法（下边的内容先不思考网络故障的状况）
拥塞管制的两个算法
慢启动算法
- 由小到大逐步减少发送的数据量
- 每收到一个确认报文就加一（如果第一次收到了 1 个确认报文，下一次就发送 2 个报文；如果第二次收到 2 个确认报文，下一次就发送 4 个报文，顺次 1、2、4、8）
能够看到发送的报文是按指数增长的，指数增长的增长速率是十分快的。慢启动算法，它的指数增长会有一个阈值，称为 慢启动阈值（ssthresh），增长到这个慢启动阈值之后就不再增长了。增长到这个阈值之后，它就会进行第二个算法
拥塞防止算法
- 保护一个拥塞窗口的变量（这个变量大于慢启动阈值）
- 只有网络不拥塞（即只有报文不超时），就试探着增大拥塞窗口（每次加一）
假如慢启动达到了阈值（假如是 16），此时就会启动拥塞防止算法，它会试探着将拥塞窗口调大，如果 16 个报文都收到了确认，它就会再发送 17 个报文，如果没有产生超时，下一次就会发送 18 个报文。始终这样一个一个的调大，直到产生拥塞。这就是 拥塞防止算法
拥塞防止算法能够保障在网络不产生拥塞的状况下，更多的发送数据
这是一张慢启动算法和拥塞防止算法的图（纵坐标：每一次发送数据报文的数量；横坐标：发送的轮次）
在达到阈值之前，数据报文的数量是指数增长的。当数据报文的数量达到阈值的时候就会启动拥塞防止算法，之后数据报文的数量就是线性增长的