Linux下的TCP拥塞控制机制：cwnd和ssthresh (linux cwnd ssthresh)

TCP协议是一种传输控制协议，用于在互联网上可靠地传递数据。在网络拥塞的条件下，TCP协议提供了一种自适应的机制，以保证数据的可靠传输。TCP协议通过两个参数来控制数据传输的速率，这两个参数是cwnd和ssthresh。本文将详细介绍这两个参数及其在Linux下的拥塞控制机制。

cwnd

cwnd是拥塞窗口大小，它表示可以发送的数据量。在初始阶段，cwnd通常被设置为一个较小的值。然后，TCP协议会根据网络的拥塞程度逐渐增加cwnd的值，以提高数据传输的速率。当网络拥塞时，TCP协议会减小cwnd的大小，以减少数据的发送量。

Linux下的TCP协议实现了一种被称为慢启动算法的机制，用于控制cwnd的增长。慢启动算法会将cwnd的大小增加到阈值之前，每经过一个往返时间（RTT），就使cwnd增加一个MSS（更大段大小）。阈值的初始值通常是一个较小的值，例如65535字节。一旦cwnd的大小超过了阈值，就会进入拥塞避免阶段。

拥塞避免阶段的机制与慢启动算法略有不同。在拥塞避免阶段，cwnd的大小不再使用线性增长，而是根据一定的算法进行增长。具体来说，TCP协议使用加性增长和乘性减少的机制进行拥塞控制，以避免网络拥塞。加性增长表示每经过一个RTT，cwnd的大小增加MSS；乘性减少表示当发生超时或拥塞时，cwnd的大小减少一半。这种算法可以有效地控制网络的拥塞程度，从而保证数据传输的可靠性。

ssthresh

ssthresh，即慢启动阈值，是在慢启动算法中使用的参数。慢启动算法将cwnd的大小增加到ssthresh之前，每次经过一个RTT就增加一个MSS。ssthresh通常被设置为一个较小的值，以确保在网络拥塞的情况下能够及时进行拥塞控制。

当cwnd的大小达到ssthresh时，TCP算法就会进入拥塞避免阶段。在拥塞避免阶段，TCP协议使用加性增长和乘性减少的机制进行拥塞控制。如果发生拥塞，TCP协议就会将ssthresh的值减半，并将cwnd的大小设置为ssthresh。这样cwnd的大小就会回到慢启动阶段，并根据慢启动算法逐渐增加。

Linux下的TCP拥塞控制机制使用了一系列的算法，如慢启动算法、加性增长和乘性减少等，来控制数据传输的速率。cwnd和ssthresh是TCP协议中最重要的参数之一，它们可以帮助TCP协议自适应地控制数据传输的速度，并避免网络拥塞。

可以预见，由于网络拥塞问题日益突出，TCP协议的拥塞控制机制将在未来得到不断的改进和完善。我们期待未来Linux下的TCP协议能够提供更加可靠和高效的拥塞控制机制，以满足不断增长的网络流量和用户需求。

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• 用慢开始和拥塞避免算法计算

用慢开始和拥塞避免算法计算

慢开始：在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd设置为一个更大报文段MSS的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd，可以分组注入到网络的速率更加合理。拥塞避免：当拥塞窗口值大于慢开始门限时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。快重传算法规定：发送端只要一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失了，就应者握数该立即重传丢手的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。快恢复首首算法：当发送端收到连续三个重复的ACK时，就重新设置慢开始门限 ssthresh 与慢开始不同之处是拥塞窗口 cwnd 不是设置为 1，而是设置为ssthresh 若收到的重复的AVK为n个（n>3），则将cwnd设置为ssthresh 若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。若收到了确认新的报皮逗文段的ACK，就将cwnd缩小到ssthresh 乘法减小：是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。加法增大：是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。

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