TCP的拥塞控制

一. 基本概念

1. 在某段时间，若对网络中的某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络性能就要被破坏，这种情况就叫做拥塞

2. 在计算机网络中的链路容量（即带宽）、交换结点中的缓存和处理机等，都是网络的资源

3. 若出现拥塞而不进行控制，整个网络的吞吐量将随着负荷的增大而下降

我们使用下图来说明拥塞控制的作用

横坐标是输入负载，代表单位时间内输入给网络的分组数量
纵坐标是吞吐量，代表单位时间内从网络输出的分组数量

具有理想拥塞控制的网络，在吞吐量达到饱和之前，网络吞吐量应等于输入的负载，故吞吐量曲线是45°的斜线

但当输入负载超过某一限度时，吞吐量就不再增长而保持水平线：

也就是吞吐量达到饱和，这就表明输入的负载中有一部分损失掉了。

例如，输入到网络中的某些分组被某个节点丢弃了

虽然如此，网络的吞吐量仍然维持在其所能达到的最大值。

然而，实际的网络就很不同了，我们再来看这条吞吐量曲线

随着输入负载的增大，网络吞吐量的增长率逐渐减小，也就是在网络吞吐量还未达到饱和时，就已经有一部分的输入分组被丢弃了。

再来看下图：

当网络的吞吐量明显地小于理想的吞吐量时，网络就进入了轻度拥塞的状态。

更值得注意的是，当输入负载到达某一数值时，网络的吞吐量反而随着负载的增大而减小，这是网络就进入了拥塞状态。

当输入负载继续增大到某一数值时，网络的吞吐量就减小为0，此时网络就无法工作了，这就是所谓的死锁。

因此，进行拥塞控制是非常有必要的，实际的拥塞曲线，应该尽量接近理想的拥塞控制曲线。