拥塞控制及用户数据协议

时间：2021-08-19 11:11 作者：admin 分享到：

2.3.4 TCP拥塞控制
TCP拥塞控制也采用窗口机制，称为拥塞窗口，窗口大小根据网络拥塞情况动态调整。由于目前通信线路大都采用光纤，误码率极低，报文段重发的原因基本上是传输时延过长，因此可以用超时重发作为网络拥塞的检测标志。

拥塞窗口调整有两种常用算法：

1、慢速起动算法

拥塞窗口初值置为连接的最大段长。发送方一开始就发送一个最大报文段。如果在定时器到时前收到确认，则拥塞窗口大小加倍、发送方再发送两个最大报文段。一般来说，如果拥塞窗口为n个最大段长，发出n个最大报文段都收到正常确认，则拥塞窗口大小增加为2n；接着如果发出2n个最大报文段后发生超时重传，则拥塞窗口退回n。该算法名为慢速起动，实际上窗口大小呈几何级数增长，速度非常快。这是所有TCP实现必须支持的基本算法。

2、门限算法

在慢速算法的基础上增加一个门限参数。门限初值为64kB.

当发生超时重传时，门限值减为当前拥塞窗口的一半，拥塞窗口复位到一个最大段长。然后用慢速起动算法逐渐加大拥塞窗口。当拥塞窗口大小达到门限值后，转为线性增长，也就是每发出一组长度等于拥塞窗口的报文并正常确认后，拥塞窗口增加一个最大段长。

图2.40 拥塞控制的门限算法

图2.40说明这一过程。设，连接的最大段长为1kB，拥塞窗口初值为64kB，发生超时重传，于是门限减半为32kB，拥塞窗口退为1kB，按慢速起动法几何增长。至第6次发送时拥塞窗口到达32kB，其后改为线性增长。至第13次发送40kB报文后发生重传，于是门限又减半为16kB，拥塞窗口重新回到1kB，重复以上过程。需要指出的是，考虑到拥塞控制后，TCP层有两个窗口：传输滑功窗口和拥塞窗口，前者由接收方根据缓冲区可用空间动态调整，后者由发送方根据重传情况自适应调整。TCP实际允许发送的字节数为两个窗口中的较小值。

2.3.5 用户数据协议（UDP）
UDP提供的是无连接的运输层服务，过程简单，但不可靠。许多只包含一次请求和一次响应的客户-服务器应用都采用UDP，因为它无需建连和拆连。话音、视频等实时信号传送只能用UDP，因为它们无法重传。

UDP的头部结构如图2.41所示，其长度为8个字节。源和目的端口的意义和TCP相同。由于它们是两个不同的协议（NSAP），因此可以独立分配各自的端口号。如果一个进程既能使用TCP，也能使用UDP服务，一般倾向于在两个协议中分配相同的端口号。UDP长度包括头部和数据部分。UDP校验和的计算和TCP相同，校验对象包括段头部、数据部分和图2.33所示的伪头部。