TCP的拥塞控制机制

我们知道TCP通过一个定时器（timer）采样了RTT并计算RTO，但是，如果网络上的延时突然增加，那么，TCP对这个事做出的应对只有重传数据，然而重传会导致网络的负担更重，于是会导致更大的延迟以及更多的丢包，这就导致了恶性循环，最终形成“网络风暴” —— TCP的拥塞控制机制就是用于应对这种情况。
首先需要了解一个概念，为了在发送端调节所要发送的数据量，定义了一个“拥塞窗口”（Congestion Window），在发送数据时，将拥塞窗口的大小与接收端ack的窗口大小做比较，取较小者作为发送数据量的上限。
拥塞控制主要是四个算法：

1.慢启动：意思是刚刚加入网络的连接，一点一点地提速，不要一上来就把路占满。
连接建好的开始先初始化cwnd = 1，表明可以传一个MSS大小的数据。
每当收到一个ACK，cwnd++; 呈线性上升
每当过了一个RTT，cwnd = cwnd*2; 呈指数让升
阈值ssthresh（slow start threshold），是一个上限，当cwnd >= ssthresh时，就会进入“拥塞避免算法”
2.拥塞避免：当拥塞窗口 cwnd 达到一个阈值时，窗口大小不再呈指数上升，而是以线性上升，避免增长过快导致网络拥塞。
每当收到一个ACK，cwnd = cwnd + 1/cwnd
每当过了一个RTT，cwnd = cwnd + 1
拥塞发生：当发生丢包进行数据包重传时，表示网络已经拥塞。分两种情况进行处理：
等到RTO超时，重传数据包
sshthresh = cwnd /2
cwnd 重置为 1
3.进入慢启动过程
在收到3个duplicate ACK时就开启重传，而不用等到RTO超时
sshthresh = cwnd = cwnd /2
进入快速恢复算法——Fast Recovery
4.快速恢复：至少收到了3个Duplicated Acks，说明网络也不那么糟糕，可以快速恢复。
cwnd = sshthresh + 3 * MSS （3的意思是确认有3个数据包被收到了）
重传Duplicated ACKs指定的数据包
如果再收到 duplicated Acks，那么cwnd = cwnd +1
如果收到了新的Ack，那么，cwnd = sshthresh ，然后就进入了拥塞避免的算法了。