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一、TCP流量控制（Flow Control）
定义：通过调节发送方的发送速率，确保接收方能够及时处理数据，避免缓冲区溢出。
本质：解决发送方与接收方之间的"端到端"速率匹配问题。
1. 实现机制：滑动窗口协议
- 窗口大小（Window Size）：接收方通过TCP报文段中的窗口字段告知发送方自己当前的接收缓冲区可用空间。
- 动态调整过程：
- 接收方收到数据后，在ACK中反馈剩余缓冲区大小（即窗口大小）。
- 发送方根据窗口大小限制发送数据量，窗口为0时暂停发送。
- 示例：若接收方缓冲区大小为1000字节，已占用400字节，则窗口大小为600字节，发送方最多发送600字节数据。
2. 关键问题与解决方案
- 窗口关闭（Zero Window）：当接收方缓冲区满时，发送窗口为0的ACK，发送方进入等待状态。
- 解决：接收方定期发送"窗口探测报文"（Window Probe），通知发送方窗口更新。
- 糊涂窗口综合征（Silly Window Syndrome）：接收方频繁发送小窗口通知，导致发送方发送大量小包，浪费网络资源。
- 解决：
- 接收方策略：缓冲区达到一半或最大段大小（MSS）时再通知窗口更新。
- 发送方策略：使用Nagle算法，将小包合并为大包发送。
- 解决：
二、TCP拥塞控制（Congestion Control）
定义：通过监控网络负载情况，动态调整发送方的发送速率，避免网络拥塞（如分组丢失、延迟激增）。
本质：解决网络中多发送方与路由器之间的"全局"流量管理问题。
1. 核心算法：四阶段控制模型
-
1. 慢开始（Slow Start）
- 初始拥塞窗口（cwnd）设为1个MSS，每次收到ACK后cwnd按指数增长（×2）。
- 触发条件：连接建立或超时重传后。
- 阈值（ssthresh）：当cwnd超过ssthresh时，切换到拥塞避免阶段。
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2. 拥塞避免（Congestion Avoidance）
- cwnd按线性增长（每轮RTT增加1个MSS），避免网络负载激增。
- 当检测到丢包时，进入快重传或慢开始。
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3. 快重传（Fast Retransmit）
- 若收到3个重复ACK，认为分组丢失，立即重传而不等待超时。
- 重传后将ssthresh设为当前cwnd的一半，cwnd设为ssthresh，进入快恢复。
-
4. 快恢复（Fast Recovery）
- 不执行慢开始，直接从拥塞避免阶段继续，cwnd线性增长。
2. 拥塞检测机制
- 丢包检测：
- 超时（Timeout）：未收到ACK且等待时间超过阈值，认为严重拥塞，触发慢开始。
- 重复ACK：收到3次相同ACK，认为分组丢失，触发快重传。
三、流量控制与拥塞控制的对比
| 维度 | 流量控制 | 拥塞控制 |
|---|---|---|
| 目标 | 防止接收方缓冲区溢出 | 防止网络整体拥塞 |
| 控制范围 | 端到端（发送方与接收方之间） | 全局（整个网络路径） |
| 触发因素 | 接收方缓冲区容量 | 网络中路由器队列溢出、分组丢失 |
| 关键参数 | 接收窗口（rwnd） | 拥塞窗口（cwnd）、阈值（ssthresh） |
| 实现方式 | 接收方反馈窗口大小 | 发送方主动调整发送速率 |
| 典型算法 | 滑动窗口协议 | 慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复 |
四、实际应用与案例
- 流量控制场景：手机APP与服务器通信时，若手机内存有限，服务器需根据手机反馈的窗口大小调整发送速率，避免APP崩溃。
- 拥塞控制场景：当网络中多个用户同时下载大文件时，TCP通过拥塞控制算法自动降低每个连接的发送速率，避免路由器拥塞导致全网瘫痪。
五、总结
TCP通过流量控制和拥塞控制的协同工作，在复杂网络环境中实现了可靠性与效率的平衡：
- 流量控制确保数据"送得进去"（接收方处理能力）；
- 拥塞控制确保数据"送得出去"（网络路径通畅）。
两者缺一不可，共同构成了TCP协议在互联网中稳定运行的核心基础。
六、整体流程
最开传送数据的时候，会采用慢开始算法，执行到我们的拥塞窗口的值，达到慢开始门限的值之后，就开始执行拥塞避免算法，拥塞避免执行到什么时候呢？这时候分为两种情况：第一种是发生超时，第二种是收到3个ACK（确认）分组。发生超时的时候，它会将慢开始的门限值变为当前拥塞窗口（cwnd）的一半，同时将拥塞窗口的值变为1，重新执行慢开始算法。同样的，达到慢开始门限值之后，执行拥塞避免算法，这是第一种情况，发生超时的情况。第二种情况就是收到3个确认的分组，这种情况的话，它会将它慢开始的门限值变为当前拥塞窗口的一半，同时也将拥塞窗口的值变为当前拥塞窗口的一半，也就是和调整后的慢开始门限值相同。这时候执行的是快恢复算法。
为什么在TCP的拥塞控制中，如果发生了丢包，接收端会向发送端发送3个ACK，而不是2个或者4个，偏偏是3个？
- 背景：TCP 的拥塞控制机制需要在快速检测丢包和避免过度反应之间取得平衡。
- 解释：
- 两个重复 ACK：可能不足以表明丢包的严重性，容易导致误判。
- 三个重复 ACK：是一个合理的阈值，既能有效检测丢包，又能避免因偶然的网络波动而触发不必要的重传。
- 四个或更多重复 ACK：虽然可以进一步减少误判，但会增加检测丢包的延迟，降低网络效率。
七、检测
可以自己试着做一下，下面的这道题，检测自己是否真正掌握了拥塞控制的整体流程
答案：
