27、TCP/IP网络中的流量与拥塞控制技术解析

TCP/IP网络中的流量与拥塞控制技术解析

在TCP/IP网络中，流量控制和拥塞控制是确保网络高效、稳定运行的关键技术。下面将详细介绍几种常见的拥塞控制机制，包括TCP Vegas、带显式拥塞通知（ECN）的TCP，以及EASY速率基流量控制方案。

1. TCP Vegas拥塞控制机制

TCP Vegas是一种基于速率的拥塞控制算法，它的核心思想是通过比较期望速率和实际速率来判断网络的拥塞状态，并相应地调整拥塞窗口（cwnd）的大小。

• 拥塞窗口调整规则：

  • 当期望速率与实际速率的差值小于阈值 $\alpha$ 时，Vegas认为网络有额外的带宽可用，会在下一个往返时间（RTT）内线性增加cwnd。
  • 当差值大于阈值 $\beta$ 时，表明实际速率小于期望速率，Vegas判定网络过载，会在下一个RTT内线性减小cwnd。
  • 当差值介于 $\alpha$ 和 $\beta$ 之间时，Vegas保持cwnd不变。这里的 $\alpha$ 和 $\beta$ 代表了网络中传输额外数据的期望范围。

• 改进的慢启动算法：为了在传输开始时找到连接的可用带宽且避免丢包，Vegas对慢启动算法进行了微调，引入了拥塞检测机制。它允许每两个RTT进行一次指数增长，在这期间，拥塞窗口保持固定，以便对期望速率和实际速率进行有效比较。当实际速率在当前RTT内比期望速率低一个段大小时，Vegas从慢启动模式切换到拥塞避免模式。