流量控制
较高的发送速度与较低的接受能力不匹配，会造成传输出错，流量控制也是传输层一条重要的工作

数据链路层的流量控制是点到点的，而传输层的流量控制是端到端的

数据链路层的传输控制手段：接受方收不下就不回复确认；

传输层的流量控制:接收端给发送端一个窗口公告，告诉发送方我的窗口有多少，缓冲区有多大
方法（图片来源王道考研视频）







SR协议

TCP提供流量控制服务来消除发送方使接收方缓存区溢出的可能性，因此可以说流量控制是一个速度匹配服务（匹配发送方的发送速率与接收方的读取速率）。

TCP提供一种基于滑动窗口协议的流量控制机制来实现流量控制，在通信过程中，接收方根据自己接收缓存的大小，动态地调整发送方的发送窗口大小，这称为接收窗口rwnd(receive window ),即调整TCP报文段首部中的“窗口”字段值，来限制发送方向网络注入报文的速率。同时，发送方根据其对当前网络拥塞程序的估计而确定的窗口值，这称为拥塞窗口cwnd,其大小与网络的带宽和时延密切相关。

例如，在通信中，有效数据只从A发往B，而B仅向A发送确认报文，这时B可以通过设置确认报文段首部的窗口字段来将rwnd通知给A。rwnd即接收方运行连续接收的最大能力，单位是字节。发送方A总是根据最新收到的rwnd值来限制自己发送窗口的大小，从而将未确认的数据量控制在rwnd大小之内，保证A不会使B的接收缓存溢出。当然，A的发送窗口的实际大小取min{rwnd,cwnd(congestion window 拥塞窗口)}中最小值

下图说明了如何利用滑动窗口机制进行流量控制，设主机A向主机B发送数据，在连接建立时，B高速A：“我的接收窗口rwnd=400(字节)”



传输层和数据链路层的流量控制的区别时：传输层定义端到端用户之间的流量控制，数据链路层定义两个中间的相邻节点的流量控制。另外，数据链路层的滑动窗口协议的窗口大小不能动态变化，传输层的则可以动态变化。

1. 流量控制
1.1 什么是流量控制？流量控制的目的？
如果发送者发送数据过快，接收者来不及接收，那么就会有分组丢失。为了避免分组丢失，控制发送者的发送速度，使得接收者来得及接收，这就是流量控制。流量控制根本目的是防止分组丢失，它是构成TCP可靠性的一方面。
1.2 如何实现流量控制？
主要的方式就是接收方返回的 ACK 中会包含自己的接收窗口的大小，并且利用大小来控制发送方的数据发送。
1.3 流量控制引发的死锁？怎么避免死锁的发生？
当发送者收到了一个窗口为0的应答，发送者便停止发送，等待接收者的下一个应答。但是如果这个窗口不为0的应答在传输过程丢失，发送者一直等待下去，而接收者以为发送者已经收到该应答，等待接收新数据，这样双方就相互等待，从而产生死锁。
为了避免流量控制引发的死锁，TCP使用了持续计时器。每当发送者收到一个零窗口的应答后就启动该计时器。时间一到便主动发送报文询问接收者的窗口大小。若接收者仍然返回零窗口，则重置该计时器继续等待；若窗口不为0，则表示应答报文丢失了，此时重置发送窗口后开始发送，这样就避免了死锁的产生。
2. 拥塞控制
2.1 慢开始、拥塞避免
整个拥塞控制的流程如下图：


（1）拥塞窗口cwnd初始化为1个报文段，慢开始门限初始值为16

（2）执行慢开始算法，指数规律增长到第4轮，即cwnd=16=ssthresh，改为执行拥塞避免算法，拥塞窗口按线性规律增长

（3）假定cwnd=24时，网络出现超时（拥塞），则更新后的ssthresh=12，cwnd重新设置为1，并执行慢开始算法。当cwnd=12=ssthresh时，改为执行拥塞避免算法
2.2 快重传、快恢复
当发送方连续收到三个重复确认时，就执行“乘法减小”算法，把ssthresh门限减半（为了预防网络发生拥塞）。但是接下去并不执行慢开始算法
考虑到如果网络出现拥塞的话就不会收到好几个重复的确认，所以发送方现在认为网络可能没有出现拥塞。所以此时不执行慢开始算法，而是将cwnd设置为ssthresh减半后的值，然后执行拥塞避免算法，使cwnd缓慢增大。如下图：TCP Reno版本是目前使用最广泛的版本。

注意：在采用快恢复算法时，慢开始算法只是在TCP连接建立时和网络出现超时时才使用
3. 拥塞控制和流量控制的区别

拥塞控制：拥塞控制是作用于网络的，它是防止过多的数据注入到网络中，避免出现网络负载过大的情况；常用的方法就是：（ 1 ）慢开始、拥塞避免（ 2 ）快重传、快恢复。
流量控制：流量控制是作用于接收者的，它是控制发送者的发送速度从而使接收者来得及接收，防止分组丢失的。

拥塞控制与流量控制的区别:

拥塞控制是让网络能够承受现有的网络负荷，是一个全局性的过程，涉及所有的主机、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。

相反，流量控制往往是指点对点的通信量的控制，即接收端控制发送端，它所要做的是抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收。

 

 

TCP拥塞控制

提高网络利用率，降低丢包率，并保证网络资源对每条数据流的公平性，这就是拥塞控制。
拥塞控制包括四部分：慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复

TCP流量控制


如果发送端发送数据太快，接收端来不及接收，可能会丢失数据。

所以流量控制是让发送端不要发送太快，要让接收端来得及接收

流量控制是通过大小可变的滑动窗口实现的。

发送端窗口大小不能超过接收端窗口大小的值。TCP窗口单位是字节。

为什么要设置窗口，因为如果TCP发完一次数据等待接收端确认再发下一条数据太慢了。

 

TCP流量控制：

https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q?p=66

流量控制:让发送方慢点，要让接收方来得及接收。

TCP利用滑动窗口机制实现流量控制。

在通信过程中，接收方根据自己接收缓存的大小，动态地调整发送方的发送窗口大小，即接收窗口rwnd ( 接收方设置确认报文段的窗口字段来将rwnd通知给发送方)，发送方的发送窗口取接收窗口rwnd和拥塞窗口cwnd的最小值。


主机B动手了三次：

1，说窗口弄成,300；2，说窗口弄成100；3，说窗口弄成0 

为了避免盲目等待：

TCP为每一一个连接设有 -一个持续计时器，只要TCP连接的一方收到对方的零窗口通知，就启动持续计时器。

若持续计时器设置的时间到期，就发送一个零窗口探测报文段。接收方收到探测报文段时给出现在的窗口值。

若窗口仍然是0，那么发送方就重新设置持续计时器。



TCP拥塞控制：

https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q?p=67

出现拥塞的条件:

      对资源需求的总和>可用资源

网络中有许多资源同时呈现供应不足>>网络性能变坏>>网络吞吐量将随输入负荷增大而下降

拥塞控制:

      防止过多的数据注入到网络中。全局性

拥塞控制&流量控制:



拥塞控制四种算法:[考研不考察具体细节]

慢开始

拥塞避免

快重传

快恢复

假定:

1.数据单方向传送，而另一个方向只传送确认

2.接收方总是有足够大的缓存空间，因而发送窗口大小取决于拥塞程度

                  发送窗口=Min{接收窗口rwnd,拥塞窗口cwnd}

接收窗口:接收方根据接受缓 存设置的值，并告知给发送方，反映接收方容量。

拥塞窗口:发送方根据 自己估算的网络拥塞程度而设置的窗口值，反映网络当前容量。