TCP 版本和 AIMD

Question

当我们谈论 TCP 时，我们经常谈论加法增加乘法减少。

我们特别建议针对丢包情况将拥塞窗口大小减小 2 倍。然而，我的想法是否正确，实际上有多种方法？

在 TCP-Tahoe 中我们实际上根本不做 AIMD。当我们超时或发生三次重复确认时，CWND 设置为 1，并且慢启动再次开始（注意这不是乘法减少）。

在 TCP-Reno 中，我们在三重 dup-ack 上设置 CWND := CWND/2，在超时时设置 CWND := 1。（注意只有第一个实例是乘法减少）

将 CWND 一分为二是称为快速恢复的过程的一部分，这是（也是唯一）实现 AIMD 的地方。

以上是否正确？因此，您能否从锯齿波中识别出 TCP 版本是 Tahoe 还是 Reno？说 Tahoe 不做 AIMD 是否正确？

Answer 1

你说的很对，我再详细解释一下：

慢启动

任何 TCP 拥塞控制算法都从拥塞窗口大小cwnd = 1MSS（最大分段大小，因为拥塞窗口大小按字节缩放）开始，然后根据收到的确认数量开始加法增加，直到达到慢启动阈值ssthresh，即初始通告的值窗口大小。

那么，让我们假设一下ssthresh = 8。TCP根据cwnd = 1是否收到确认开始发送第一个报文段，cwnd根据公式加上收到的确认数cwnd = cwnd + MSS（这意味着拥塞窗口大小增加1个报文段）。

然后cwnd >= ssthresh每次收到 ACK 时，按如下方式递增 cwnd：（cwnd = cwnd + MSS(MSS/ cwnd)不要忘记 cwnd 以字节为单位）。因此，仅当所有段都已被确认时，cwnd 才会增加一个段（= MSS 字节），例如：

假设最后一个 cwnd 是 8。

cwnd = 8 + 1 * ( 1 / 8)并重复 8 次（因为所有段都已被确认）。因此，在添加1 / 8到 cwnd 8 次之后，结果是 1 MSS 添加到最后一个已知的 cwnd，即 8，即新的 cwnd 是 9。

慢启动算法

If cwnd < ssthresh then
    Each time an Ack is received:
    cwnd = cwnd + MSS
else /* cwnd >= ssthresh */
    Each time an Ack is received :
    cwnd = cwnd + MSS. MSS / cwnd
endif

对拥塞的响应

有两种方法可以检测丢失：

1. TCP重传定时器超时
2. 收到重复的 ACK

TCP里诺

• 情况一：定时器超时

  Reno 将 cwnd 降至 1，然后使用 ssthresh = last_cwnd / 2 重新初始化慢启动。

• 案例 2：3 个重复确认 Reno 执行以下操作：

  1. sshresh = cwnd / 2
  2. CWND = CWND / 2
  3. 进入快速重传状态：重传由三个重复 ACK 发出信号的丢失数据包，并在返回拥塞避免之前等待整个传输窗口的确认。

TCP太浩湖

对于这两种情况，Tahoe 总是将 cwnd 降至 1，然后使用 ssthresh = last_cwnd / 2 重新初始化慢启动。

因此，您能否从锯齿波中识别出 TCP 版本是 Tahoe 还是 Reno？

TCP 拥塞算法始终在操作系统级别实现。Windows和Linux实现了以下算法（根据这篇论文）：

说 Tahoe 不做 AIMD 是否正确？

Tahoe 只实现了 Additive Increase，没有实现 Multiplicative Decrease。里诺同时实现了它们。