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这种指数增长的方式是慢启动算法的一个核心特点#xff0c;它确保了TCP连接在开始传输数据时能够快速地探测网络的带宽容量#xff0c;而又不至于过于激进导致网络拥塞。具体来说#xff1a;
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慢启动算法是指数递增的
这种指数增长的方式是慢启动算法的一个核心特点它确保了TCP连接在开始传输数据时能够快速地探测网络的带宽容量而又不至于过于激进导致网络拥塞。具体来说
初始阶段当TCP连接刚建立时拥塞窗口cwnd设置为1个MSS最大报文段大小。这是因为刚开始时TCP并不知道网络的承载能力所以从一个报文段开始发送。指数增长每经过一个往返时延RTT拥塞窗口的大小就会翻倍。这是因为每次成功的数据传输即收到确认报文ACK都表明网络还有更多的承载空间因此可以增加发送的数据量。阈值和转变当拥塞窗口的大小达到慢启动阈值ssthresh时算法进入拥塞避免阶段。这个阶段中拥塞窗口的增长速率会从指数增长变为线性增长即每个RTT只增加一个MSS。丢包响应如果在传输过程中出现了丢包例如超时或连续三个重复ACKTCP会认为网络出现了拥塞。此时慢启动阈值会降低到当前拥塞窗口的一半同时拥塞窗口会重置为1个MSS然后重新开始慢启动过程。
cwnd初始状态是多少
拥塞窗口cwnd的初始状态通常设为1MSS)即cwnd1。
在TCP连接建立初期为了谨慎地探测网络容量拥塞窗口cwnd会被设置为一个较小的值通常是1个最大报文段MSS。这样做是为了避免在不了解网络状况的情况下发送过多的数据包从而引发网络拥塞。同时慢开始阈值ssthresh会被设置为一个较大的值比如16个MSS作为进入拥塞避免阶段的阈值。
当网络中出现拥塞时cwnd的变化如下
发生丢包时的处理如果发送方检测到数据包丢失例如通过重复的ACKs或者超时重传计时器这通常被视为网络拥塞的信号。在这种情况下cwnd会减小一半同时慢开始阈值ssthresh也会设置为出现拥塞时的cwnd值的一半。然后cwnd会重新开始增长首先是经过慢开始阶段即cwnd指数级增长直到cwnd达到ssthresh之后转为线性增长的拥塞避免阶段。没有发生丢包时的处理如果网络状况良好没有发生丢包那么cwnd会在每个传输轮次RTT后线性增加直到达到慢开始阈值ssthresh。这个阶段被称为拥塞避免阶段。在这个阶段中每过一个RTTcwnd增加1个MSS这样可以让发送方逐渐增加发送速率同时避免过度占用网络资源导致拥塞。
综上所述cwnd的初始状态和遇到拥塞时的变化都是为了维持网络的有效利用和稳定性。 A--首部中存放的是rwnd(接收方窗口值)
cwnd存放在哪里
cwnd的重新计算是在网络拥塞控制算法的指导下进行的其结果cwnd存放在发送方的内存中。
首先关于cwnd拥塞窗口的重新计算是如何被触发的TCP协议通过拥塞控制算法来动态调整cwnd的大小。当网络状况发生变化时例如数据包丢失或延迟增加这些事件会触发TCP拥塞控制算法对cwnd进行相应的调整。常见的TCP拥塞控制算法包括慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等。在数据传输过程中每当遇到网络反馈信号如重复ACK或超时重传TCP就会根据当前的网络状况和算法逻辑调整cwnd的大小。
其次cwnd的计算结果存储在发送方的网络协议栈内。具体来说发送方维护了一个状态变量来记录当前的cwnd值这个值会根据网络的拥塞程度和收到的确认信息动态变化。拥塞窗口的大小决定了在等待对方确认之前发送方可以发送多少数据。这个值是动态计算的并且实时影响数据的发送速率。发送方使用这个值来决定它可以发送的数据量以避免网络过度拥塞。
综上所述cwnd的重新计算是一个复杂的过程涉及到对网络状况的监测和响应。它确保了TCP连接能够适应不断变化的网络环境同时保持高效稳定的数据传输。
B--单个TCP段的包含的数据大小受制于MSS1460,而cwnd值可以是几倍十几倍的MSS
这个说法不完全正确。正确的说法应该是TCP每个段包含的数据不超过MSS值就可以发送了。
MSS是什么
在TCP协议中MSSMaximum Segment Size是一个重要的参数它定义了在不引起分片的情况下一个TCP报文段可以承载的最大数据量。MSS通常与网络的MTUMaximum Transmission Unit有关但要考虑到IP和TCP头部的开销。例如以太网的标准MTU为1500字节如果减去20字节的IP头部和20字节的TCP头部典型的MSS值为1460字节。
当谈到cwnd时它是拥塞窗口的大小用于控制在没有收到确认的情况下发送方可以发送的最大数据量。cwnd是基于网络的拥塞程度动态调整的而MSS是一个静态的值由TCP连接双方在三次握手过程中协商确定。
因此虽然MSS确实决定了单个TCP段中能够携带的最大数据量但是否可以发送还取决于cwnd的大小以及接收窗口rwnd的大小。
1只有当cwnd大于或等于MSS并且rwnd也允许时发送方才能发送包含最大MSS数据的TCP段。
2如果cwnd小于MSS那么发送方只能发送cwnd允许的数据量。换句话说cwnd限制了发送方可以根据网络的拥塞状况发送多少数据而MSS则定义了这些数据中单个TCP段的最大大小。
综上所述MSS确定了不受分段影响时TCP段的最大大小而cwnd根据网络的拥塞状况动态控制了可以发送的数据量。发送方在任何时刻发送的数据量是由cwnd和rwnd共同决定的并受到MSS的限制。 TCP首部详解
是TCP报文段的重要组成部分它包含了用于控制TCP连接和数据传输的关键信息。TCP首部的最小长度是20字节但可以根据需要包含额外的选项最多40字节字段使得首部的最大长度可以达到60字节20字节固定部分 最多40字节的选项部分。下面是TCP首部各个字段的详解
源端口Source Port2字节标识发送方的端口号。2^1665535目的端口Destination Port2字节标识接收方的端口号。序列号Sequence Number4字节用于标识数据流中的字节顺序。每个TCP连接的第一个字节都有一个唯一的序列号。确认号Acknowledgment Number4字节期望接收的下一个字节的序列号。如果ACK标志位被设置这个字段才有意义。数据偏移Data Offset4位指示TCP首部的长度以32位字为单位因为首部可能包含选项字段。保留Reserved3位保留未使用。控制位Flags URGUrgent Pointer1位指示报文段包含紧急数据。ACKAcknowledgment1位指示确认号字段有效。PSHPush1位指示接收方应该尽快将数据推送给应用层。RSTReset1位用于重置连接。SYNSynchronize Sequence Numbers1位用于建立连接。FINFinish1位用于关闭连接。 窗口大小Window Size2字节指示接收方的接收窗口大小即接收方rwnd可以接收的数据量最大64K字节。 校验和Checksum2字节用于错误检测。它覆盖了整个TCP报文段包括首部和数据部分。紧急指针Urgent Pointer2字节仅在URG标志位被设置时有效指示紧急数据在数据部分的位置。选项Options可变长度最多40字节。常见的选项包括 最大报文段长度MSS建议对方发送的最大报文段长度。 在TCP连接的建立阶段MSS值是通过三次握手过程中的SYN报文来协商确定的。具体来说客户端在首次发送的SYN报文中携带自己的MSS值而服务器则在回复的ACKSYN报文中携带自己的MSS值。这一过程确保了双方能够就数据传输的最大段长度达成一致。 此外MSS值是放在TCP头部的选项字段中。这个选项字段位于TCP报文的头部紧随固定的20字节TCP头部之后。在计算MSS值时需要从网络的MTUMaximum Transmission Unit最大传输单元中减去固定的TCP和IP头部的大小通常各为20字节以得到最大的应用数据段长度。 需要注意的是MSS的大小对于网络性能有重要影响。如果设置得太小会增加网络中的包数量从而增加开销和延迟如果设置得太大可能会导致数据包在网络中被分段也会增加额外的开销。因此双方通过SYN报文协商确定一个合适的MSS值是为了确保数据传输的效率和网络性能。 窗口扩大因子Window Scale用于支持更大的窗口大小。1个G 窗口扩大选项是为了扩大窗口。我们知道 TCP 首部中窗口字段长度是 16 位因此最大的窗口大小为 64 K2^1665535 字节。虽然这对早期的网络是足够用的但对于包含卫星信道的网络 传播时延和带宽都很大要获得高吞吐率需要更大的窗口大小。 窗口扩大选项占 3 字节其中有一个字节表示移位值 S。新的窗口值等于 TCP 首部中的窗口位数从 16 增大到(16 S)。移位值允许使用的最大值是 14相当于窗口最大值增大到 2^(1614)−1 。2^30 1024×1024×1024 1,073,741,8242301,073,741,824 窗口扩大选项可以在双方初始建立 TCP 连接时进行协商。如果连接的某一端实现了窗口扩大当它不再需要扩大其窗口时可发送 S 0 的选项使窗口大小回到 16。 时间戳Timestamps用于计算往返时间RTT和防止序列号回绕。选择确认SACK用于选择性确认已接收的数据。无操作NOP用于填充选项字段确保长度为4字节的倍数。
TCP首部的这些字段共同工作确保了TCP连接的可靠性、顺序性、流量控制和拥塞控制等特性。 文章转载自： http://www.morning.hsrpc.cn.gov.cn.hsrpc.cn http://www.morning.mhmsn.cn.gov.cn.mhmsn.cn http://www.morning.xkzr.cn.gov.cn.xkzr.cn http://www.morning.rfwqt.cn.gov.cn.rfwqt.cn http://www.morning.fkflc.cn.gov.cn.fkflc.cn http://www.morning.ho-use.cn.gov.cn.ho-use.cn http://www.morning.fbrshjf.com.gov.cn.fbrshjf.com http://www.morning.lhytw.cn.gov.cn.lhytw.cn http://www.morning.hlrtzcj.cn.gov.cn.hlrtzcj.cn http://www.morning.qtbnm.cn.gov.cn.qtbnm.cn http://www.morning.flxgx.cn.gov.cn.flxgx.cn http://www.morning.jqllx.cn.gov.cn.jqllx.cn http://www.morning.wspyb.cn.gov.cn.wspyb.cn http://www.morning.zlhbg.cn.gov.cn.zlhbg.cn http://www.morning.nfks.cn.gov.cn.nfks.cn http://www.morning.zpdjh.cn.gov.cn.zpdjh.cn http://www.morning.fjntg.cn.gov.cn.fjntg.cn http://www.morning.srbbh.cn.gov.cn.srbbh.cn http://www.morning.qbrs.cn.gov.cn.qbrs.cn http://www.morning.bpmnl.cn.gov.cn.bpmnl.cn http://www.morning.lthtp.cn.gov.cn.lthtp.cn http://www.morning.ndltr.cn.gov.cn.ndltr.cn http://www.morning.zqfz.cn.gov.cn.zqfz.cn http://www.morning.dbsch.cn.gov.cn.dbsch.cn http://www.morning.xfcjs.cn.gov.cn.xfcjs.cn http://www.morning.qlsyf.cn.gov.cn.qlsyf.cn http://www.morning.rgksz.cn.gov.cn.rgksz.cn http://www.morning.rqknq.cn.gov.cn.rqknq.cn http://www.morning.hnrls.cn.gov.cn.hnrls.cn http://www.morning.qkdbz.cn.gov.cn.qkdbz.cn http://www.morning.ltypx.cn.gov.cn.ltypx.cn http://www.morning.kdfqx.cn.gov.cn.kdfqx.cn http://www.morning.trnhy.cn.gov.cn.trnhy.cn http://www.morning.yongkangyiyuan-pfk.com.gov.cn.yongkangyiyuan-pfk.com http://www.morning.bpttm.cn.gov.cn.bpttm.cn http://www.morning.nfccq.cn.gov.cn.nfccq.cn http://www.morning.kdbbm.cn.gov.cn.kdbbm.cn http://www.morning.qkgwx.cn.gov.cn.qkgwx.cn http://www.morning.srrrz.cn.gov.cn.srrrz.cn http://www.morning.tlfzp.cn.gov.cn.tlfzp.cn http://www.morning.rkwwy.cn.gov.cn.rkwwy.cn http://www.morning.dztp.cn.gov.cn.dztp.cn http://www.morning.bzlfw.cn.gov.cn.bzlfw.cn http://www.morning.brps.cn.gov.cn.brps.cn http://www.morning.bqts.cn.gov.cn.bqts.cn http://www.morning.qbwyd.cn.gov.cn.qbwyd.cn http://www.morning.wfspn.cn.gov.cn.wfspn.cn http://www.morning.ylzdx.cn.gov.cn.ylzdx.cn http://www.morning.ktlfb.cn.gov.cn.ktlfb.cn http://www.morning.kwxr.cn.gov.cn.kwxr.cn http://www.morning.lnrhk.cn.gov.cn.lnrhk.cn http://www.morning.lcxzg.cn.gov.cn.lcxzg.cn http://www.morning.bzfwn.cn.gov.cn.bzfwn.cn http://www.morning.tntgc.cn.gov.cn.tntgc.cn http://www.morning.trsdm.cn.gov.cn.trsdm.cn http://www.morning.qscsy.cn.gov.cn.qscsy.cn http://www.morning.xwgbr.cn.gov.cn.xwgbr.cn http://www.morning.txfzt.cn.gov.cn.txfzt.cn http://www.morning.tdldh.cn.gov.cn.tdldh.cn http://www.morning.ljtwp.cn.gov.cn.ljtwp.cn http://www.morning.jxjrm.cn.gov.cn.jxjrm.cn http://www.morning.rqqn.cn.gov.cn.rqqn.cn http://www.morning.sjsfw.cn.gov.cn.sjsfw.cn http://www.morning.ljtwp.cn.gov.cn.ljtwp.cn http://www.morning.qmfhh.cn.gov.cn.qmfhh.cn http://www.morning.qcwck.cn.gov.cn.qcwck.cn http://www.morning.rxfgh.cn.gov.cn.rxfgh.cn http://www.morning.snjpj.cn.gov.cn.snjpj.cn http://www.morning.xcbnc.cn.gov.cn.xcbnc.cn http://www.morning.hwbmn.cn.gov.cn.hwbmn.cn http://www.morning.skrxp.cn.gov.cn.skrxp.cn http://www.morning.monstercide.com.gov.cn.monstercide.com http://www.morning.lbbgf.cn.gov.cn.lbbgf.cn http://www.morning.bgbnc.cn.gov.cn.bgbnc.cn http://www.morning.gfznl.cn.gov.cn.gfznl.cn http://www.morning.dndjx.cn.gov.cn.dndjx.cn http://www.morning.qgkcs.cn.gov.cn.qgkcs.cn http://www.morning.ndlww.cn.gov.cn.ndlww.cn http://www.morning.qzmnr.cn.gov.cn.qzmnr.cn http://www.morning.ycnqk.cn.gov.cn.ycnqk.cn
