擁塞控制是作用於網路的，防止過多的資料包注入到網路中，避免出現網路負載過大的情況。它的目標主要是最大化利用網路上瓶頸鍊路的頻寬。

實際上，擁塞控制主要有這幾種常用演算法

• 慢啟動
• 擁塞避免
• 擁塞發生
• 快速恢復

慢啟動演算法

慢啟動演算法，表面意思就是，別急慢慢來。它表示TCP建立連線完成後，一開始不要傳送大量的資料，而是先探測一下網路的擁塞程度。由小到大逐漸增加擁塞視窗的大小，如果沒有出現丟包，每收到一個ACK，就將擁塞視窗cwnd大小就加1（單位是MSS）。每輪次傳送視窗增加一倍，呈指數增長，如果出現丟包，擁塞視窗就減半，進入擁塞避免階段。

• TCP連線完成，初始化cwnd = 1，表明可以傳一個MSS單位大小的資料。
• 每當收到一個ACK，cwnd就加一;
• 每當過了一個RTT，cwnd就增加一倍; 呈指數讓升

為了防止cwnd增長過大引起網路擁塞，還需設定一個慢啟動閥值ssthresh（slow start threshold）狀態變數。當cwnd到達該閥值後，就好像水管被關小了水龍頭一樣，減少擁塞狀態。即當cwnd >ssthresh時，進入了擁塞避免演算法。

擁塞避免演算法

一般來說，慢啟動閥值ssthresh是65535位元組，cwnd到達慢啟動閥值後

• 每收到一個ACK時，cwnd = cwnd + 1/cwnd
• 當每過一個RTT時，cwnd = cwnd + 1

顯然這是一個線性上升的演算法，避免過快導致網路擁塞問題。

擁塞發生

當網路擁塞發生丟包時，會有兩種情況：

• RTO超時重傳
• 快速重傳

如果是發生了RTO超時重傳，就會使用擁塞發生演算法

• 慢啟動閥值sshthresh =  cwnd /2
• cwnd 重置為 1
• 進入新的慢啟動過程
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 這真的是辛辛苦苦幾十年，一朝回到解放前。其實還有更好的處理方式，就是快速重傳。傳送方收到3個連續重複的ACK時，就會快速地重傳，不必等待RTO超時再重傳。

慢啟動閥值ssthresh 和 cwnd 變化如下：

• 擁塞視窗大小 cwnd = cwnd/2
• 慢啟動閥值 ssthresh = cwnd
• 進入快速恢復演算法

快速恢復

快速重傳和快速恢復演算法一般同時使用。快速恢復演算法認為，還有3個重複ACK收到，說明網路也沒那麼糟糕，所以沒有必要像RTO超時那麼強烈。

正如前面所說，進入快速恢復之前，cwnd 和 sshthresh已被更新：

然後，真正的快速演算法如下：

• cwnd = sshthresh  + 3
• 重傳重複的那幾個ACK（即丟失的那幾個資料包）
• 如果再收到重複的 ACK，那麼 cwnd = cwnd +1
• 如果收到新資料的 ACK 後, cwnd = sshthresh。因為收到新資料的 ACK，表明恢復過程已經結束，可以再次進入了擁塞避免的演算法了。
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