tcp本身的可靠性是利用確認機制，超時重發來保證的，這些不說了，網上資料很多。不過以前一直沒有仔細學習過tcp的網路擁塞控制，現在記錄下一些總結吧。
什麼是擁塞？
一圖勝千言，看上面的圖，上面是負載-吞吐量，下面是負載-延遲，問題很明顯了，受限於網路節點的物理承受能力，負載顯然不可能和吞吐量成線性關係，當負載在knee點的時候，吞吐量在乙個較高的水平，同時資料報的延遲也較小，網路處於乙個較好的狀態，knee點到cliff點，吞吐量增長緩慢，延遲確增長很快，網路效能已經開始下降，而cliff點就是該網路的最大負荷點，吞吐量達到最大，再往後網路就崩潰了。擁塞控制包括擁塞預防，和擁塞恢復兩部分，前者使得網路盡可能在knee點，後者在網路處於不良或是崩潰狀態後盡可能恢復。
為什麼擁塞控制相當困難?
困難源於複雜，如果是**網路這種電路交換網路，顯然就沒這問題。但是網際網路是基於報文交換的，沒有中心節點，無法做出統一的管理。沒有連線，使得任何節點不可能獲得完整的資訊。同時控制協議本身的流量又必需要盡可能的少。這都使得擁塞控制非常難於實現。
下面的談論，為了方便期間，假定每個tcp包文都按照mss來傳送。
擁塞控制的物件？
擁塞的原因是負載過大，控制的物件自然是傳送者的流量，tcp中用於控制流量的是滑動視窗協議。視窗的大小取決於對端通告的接收視窗(rwnd)和擁塞控制視窗，即真正的傳送視窗=min(rwnd, cwnd)
慢啟動？
最初的tcp在連線建立成功後會向網路中傳送大量的資料報，這樣很容易導致網路中路由器快取空間耗盡，從而發生擁塞。因此新建立的連線不能夠一開始就大量傳送資料報，而只能根據網路情況逐步增加每次傳送的資料量，以避免上述現象的發生。具體來說，當新建連線時，cwnd初始化為1個最大報文段(mss)大小，傳送端開始按照擁塞視窗大小傳送資料，每當有乙個報文段被確認，cwnd就增加1個mss大小。這樣cwnd的值就隨著網路往返時間 (round trip time,rtt)呈指數級增長，事實上，慢啟動的速度一點也不慢，只是它的起點比較低一點而已。我們可以簡單計算下：
開始 ---> cwnd = 1
經過1個rtt後 ---> cwnd = 2*1 = 2
經過2個rtt後 ---> cwnd = 2*2= 4
經過3個rtt後 ---> cwnd = 4*2 = 8
如果頻寬為w，那麼經過rtt*log2w時間就可以佔滿頻寬
擁塞避免?
從慢啟動可以看到，cwnd可以很快的增長上來，從而最大程度利用網路頻寬資源，但是cwnd不能一直這樣無限增長下去，一定需要某個限制。tcp使用了乙個叫慢啟動門限(ssthresh)的變數，當cwnd超過該值後，慢啟動過程結束，進入擁塞避免階段。對於大多數tcp實現來說，ssthresh的值是 65536(同樣以位元組計算)。擁塞避免的主要思想是加法增大，也就是cwnd的值不再指數級往上公升，開始加法增加。此時當視窗中所有的報文段都被確認時，cwnd的大小加1，cwnd的值就隨著rtt開始線性增加，這樣就可以避免增長過快導致網路擁塞，慢慢的增加調整到網路的最佳值。
如何檢測擁塞？
首先來看tcp是如何確定網路進入了擁塞狀態的，tcp認為網路擁塞的主要依據是它重傳了乙個報文段。上面提到過，tcp對每乙個報文段都有乙個定時器，稱為重傳定時器(rto)，當rto超時且還沒有得到資料確認，那麼tcp就會對該報文段進行重傳，當發生超時時，那麼出現擁塞的可能性就很大，某個報文段可能在網路中某處丟失，並且後續的報文段也沒有了訊息，在這種情況下，tcp反應比較「強烈」：
1.把ssthresh降低為cwnd值的一半
2.把cwnd重新設定為1
3.重新進入慢啟動過程。
從整體上來講，tcp擁塞控制視窗變化的原則是aimd原則，即加法增大、乘法減小。可以看出tcp的該原則可以較好地保證流之間的公平性，因為一旦出現丟包，那麼立即減半退避，可以給其他新建的流留有足夠的空間，從而保證整個的公平性。
TCP擁塞控制機制
產生的原因 對資源的需求 可用資源 對資源的需求 可用資源 sum 對資源的需求 可用資源 注意單純的增加網路資源無法解決問題 例如 把結點的儲存空間擴大，更換更高速率的鏈路，提高結點處理機的運算速度，不僅不能解決問題，而且可能使網路效能更壞。原因 網路擁塞是許多因素引起的，單純的解決乙個可能會使上...
TCP擁塞控制機制
對 資源的需 可用資源 對資源的需求 可用資源 注意單純的增加網路資源無法解決問題 例如 把結點的儲存空間擴大，更換更高速率的鏈路，提高結點處理機的運算速度，不僅不能解決問題，而且可能使網路效能更壞。原因 網路擁塞是許多因素引起的，單純的解決乙個可能會使上述情況得到一些緩解，但是會把擁塞轉移到其他地...
TCP擁塞機制
原文 你還在為 tcp 重傳 滑動視窗 流量控制 擁塞控制發愁嗎？看完 就不愁了 為什麼要有擁塞控制呀，不是有流量控制了嗎？前面的流量控制是避免 傳送方 的資料填滿 接收方 的快取，但是並不知道網路的中發生了什麼。一般來說，計算機網路都處在乙個共享的環境。因此也有可能會因為其他主機之間的通訊使得網路...