【lwip】12-一文解决TCP原理( 六 ) _生活百科

禁用了Nagle算法时，可发送。

12.8 拥塞控制&一些可靠算法拥塞：当数据从一个大的管道（如一个快速局域网）向一个较小的管道（如一个较慢的广域网）发送时便会发生拥塞。发送拥塞后，发送端并不知道哪里发送拥塞而被丢弃数据，只能等待超时重传，这个将会非常耗时，而且会重新进入慢启动和降低上门限值ssthresh 。所以需要尽量避免超时重传。
拥塞控制：避免出现拥塞。
拥塞控制算法包括慢启动、拥塞避免、拥塞发生（超时重传、快重传）、快恢复。
这几种算法下面会介绍到。
12.8.1 RTT和RTO计算RTT(Round Trip Time)：一个连接的往返时间，即数据发送时刻到接收到确认的时刻的差值；RTO(Retransmission Time Out)：重传超时时间，即从数据发送时刻算起，超过这个时间便执行重传。RTT和RTO 的关系是：由于网络波动的不确定性，每个RTT都是动态变化的，所以RTO也应随着RTT动态变化。
12.8.1.1 RTT测量两种方法：

方法一：TCP Timestamp选项：TCP时间戳选项可以用来精确的测量RTT：RTT = 当前时间 -数据包中Timestamp选项的回显时间。这个回显时间是该数据包发出去的时间，知道了数据包的接收时间（当前时间）和发送时间（回显时间），就可以轻松的得到RTT的一个测量值。
方法二：选择一个指定SEQ的数据包，在发出时记录系统当前时间，在收到该SEQ的ACK后，用当前时间减发出时的时间就是本次RTT 。

12.8.1.2 RTT估计器每次测量RTT都会有差异，所以我们需要平滑下。
假设每次实测的RTT值为SampleRTT 。
估计RTT值为EstimatedRTT 。
TCP会通过多次SampleRTT来维护EstimatedRTT 。
算法：EstimatedRTT = （1-a）* EstimatedRTT + a * SampleRTT 。

其中a通常取值为0.125

12.8.1.3 RTT方差在最初的RTO算法中，RTO等于一个值为2的时延离散因子与RTT估计值的乘积，即：

RTO = 2 * EstimatedRTT

但这种做法有个很大的缺陷，就是在RTT变化范围很大的时候，使用这个方法无法跟上这种变化，从而引起不必要的重传。
由于新测量SampleRTT的权值只占EstimatedRTT的12.5%（通常情况下），当实际RTT变化很大的时候，即便测量到的SampleRTT变化也很大，但是所占比重小，最后EstimatedRTT的变化也不大，从而RTO的变化不大，造成RTO过小，容易引起不必要的重传。因此对RTT的方差跟踪则显得很有必要。
在TCP规范中定义了RTT偏差DevRTT，用于估算SampleRTT一般会偏离EstimatedRTT的程度：

DevRTT = (1-B) * DevRTT + B * |SampleRTT - EstimatedRTT|
- 其中B的推荐值为0.25，当RTT波动很大的时候，DevRTT的就会很大。

12.8.1.4 RTO值计算超时重传时间间隔RTO的计算公式为：RTO = EstimatedRTT + 4 * DevRTT 。
在[RFC 6298]中，推荐初始超时重传时间为1秒，当出现超时后，超时重传时间将以指数退避的方法加倍，以免即将被确认的后继报文段过早出现超时。
12.8.2 慢启动在设备启动往网络上发送数据时，并不知道网络状况，所以进行试探，发少量数据在逐步增加数据量。
慢启动为发送方的 TCP增加了另一个窗口：拥塞窗口 (congestion window)，记为cwnd 。
拥塞窗口初始化为1个报文段（1个MSS）。每收到一个报文段的ACK，拥塞窗口就增加大一个报文段。收到两个，就增大两个。