盈盈一水间
脉脉不得语
春招实习的时候，经过几次面试，发现这里都讲的不是很好，打算用心好好整一下。
为什么会有拥塞控制
如果说把网络链路比喻成一根水管，于是传输数据就成了给水管注水。
所以对应网络上能存在的数据量：
网络上能容量的数据包的数量（水管容量） = 链路带宽（水管截面积） x 往返延迟（水管长度）
这样存在的问题就是水的流量太大的时候，会发生爆管（本来设计水的流量是10立方米/分钟，因为管子太小，变成了1立方米/分钟），会导致所有水到达目的地的速度明显变慢，每单位体积的水在水管里停留的时间越长。
对应在网络中就是一个数据包收到回复确认的时间变长，于是数据包在网络链路里存在的时间也就越长，导致网络延迟高，丢包率变高。这个时候发送方会进行超时重传，于是网络状况就会越来越差。
为了解决这个问题，就出现了拥塞控制，控制水管的输入，也就是整体控制每个发送方的发送的速度，减少丢包率，相当于控制每个人发送的窗口大小。
TCP拥塞控制算法
主要讲Linux内核默认的Reno，然后顺带提一下Google的BBR。
Reno算法
Reno出现在几乎所有的计算机网络教材中，估计很多同学也已经忘了（包括我）。。。
其对拥塞的控制主要分为4个阶段：
- 慢启动
- 拥塞避免
- 快重传
- 快恢复
这里盗个图给帮助说明一下。
同样有对应的几个概念值：
- 拥塞窗口（cwnd），这个其实和流量控制的窗口类似，都用来表示一次能发出去的数据量。这个值随时间变化，变化速度在慢启动和拥塞避免阶段不一样。其变化范围，由是否发生丢包来决定，发生丢包，值就会变成原来的一半。
- 慢启动阈值（ssthresh)，这是一个随丢包情况变化的值，用来作为慢启动和拥塞避免两个阶段的分界线。其第一次赋值是第一次发生丢包时，拥塞窗口（cwnd）值的一半。
慢启动阶段
慢启动意思就是拥塞窗口（cwnd）从最小值1开始变大。
而是将发送窗口的大小在初始的情况下设置为1，在收到接收方确认后，再修改其发送窗口为原来的两倍，也就是2。这样子的话，就是指数增长。
叫慢启动的原因估计就是发因为发送窗口是从1开始增长的，与后面的快恢复形成对比。
一般在慢启动阶段，碰到第一次丢包的时候会将慢启动阈值（ssthresh）设为当前窗口大小值的一半。
而慢启动到拥塞避免的分界线就是慢启动阈值（ssthresh）。
慢启动阶段
在慢启动阶段达到阈值（ssthresh）后就会进入拥塞避免阶段，拥塞避免阶段窗口的增长是线性的，。
这个阶段会持续到发生下一次丢包（超时）。如果发生了超时（TO），就会将阈值（ssthresh）设置为当前窗口的一半，然后窗口大小从1重新开始慢启动算法（慢恢复）。
快重传
快重传一定发生在乱序接收的情况下，A给B一次发送了[3, 4, 5, 6]个包，假设此时5发生了丢包，这个时候B确认回复了3和4，也就是A收到了 [ACK(4), ACK(5), ACK(5)]。A会继续发送[7, 8, 9, 10]，此时A收到的确认就是 [ACK(5), ACK(5), ACK(5), ACK(5)]，收到了3次或以上的重复确认，此时A就会直到5号数据包丢包，不等5号的计时器超时，便直接重传5号数据包，这就是TCP快速重传。
快恢复
快恢复算法是和快重传配合使用的算法，一般发生了快重传的时候，发送方能收到三次连续重复确认，说明此时网络并不是拥塞，只是单纯的丢包。此时会将阈值（ssthresh）设置为当前窗口的一半，然后窗口大小从阈值（ssthresh）重新开始拥塞避免算法（快恢复）。
这里与前面发生丢包后的慢恢复形成对比。其实也是Reno算法和Tahoe算法的一个区别，Tahoe算法是没有快恢复的。
BBR算法
太复杂了，再说吧。
