【计算机网络】-传输层-拥塞控制

两个层提供拥塞控制

网络层:遇到拥塞
传输层:提供了对负载的控制

问题

期望带宽分配
调节发送速率
无线问题

带宽的分配问题

有效利用带宽可提供高输出和低延迟

为整个传输实体有效分配带宽应该利用所有可用的网络容量，假设有一个100Mbps的链路，5个传输实体共同使用这条链路，每个实体获得20Mbps，但是这样想是不对的，这是由于流量通常具有突发性的，每个传输实体获得的带宽应当小于20Mbps。

a.是实际吞吐量随着提交负载(包/秒)增加，而变化的曲线

b.延迟随着提交负载增加的变化曲线

最大-最小公平性

它是一种公平的形式，如果分配给一个流的带宽在不减少分配给另一个流带宽的前提下无法得到进一步的增长，那么就不给这个流分配更多的带宽，也就是增加一个流的带宽只会让不太富裕的那些流变得更糟。

网络中四个流a,b,c,d
路由器之间每一条链路具有相同的容量
注意的是，每一个链路可能都有空闲的余量，但是这些空闲余量不能给其他流使，除非降低另一个流更低的容量。

收敛

当流量模式发生变化时，带宽级别应迅速收敛

一个给定连接所需要的带宽会随着时间的变化而变化
例子，a一开始占用100%,b来了它也需要带宽，a变50%了，之后测来了，从要走了20%,a又得减少，最后b结束了，a恢复了带宽

调节发送速率

流量控制

由于不同的原因，在发送者一侧减速流量控制
接收区没有缓冲区，像那小杯水，为了使得小杯子不溢出，发送方发送的数量不能超过那个小杯水的容量

拥塞控制

接受方所能接受的容量不是问题，问题是网络内部的承载能力，水太快注入，回流，丢失了

使用信号来告传输点减速

网络可能用来告诉传输端点减速（或加速）的不同拥塞信号

加法递增乘法递减(重要)

如果两个流在网络发出忙/闲信号时以相同的方式增加/减少其带宽，则它们不会收敛到公平分配

加法递增乘法递减(AIMD, Additive Increase Multiplicative Decrease)法则是达到有效和公平操作点的适当流量规则。

分配给用户1的带宽用x轴表示，分配给用户2的带宽用y轴表示。.当分配满足公平性时，两个用户将获得相同数量的带宽。这在图中用一条虚的公平线表示。当分配的带宽总和为100%时，即达到链路容量时分配是有效的，这在图中用一条虚线效率线表示。.当两个用户分配的带宽总和超过这条线时，网络就给两个用户发出一一个拥塞信号。这些线的交点就是理想的操作点，此时两个用户具有相同的带宽，并且所有的网络带宽都被使用上。

如果用户1和用户2都随着时间推移按加法递增法则增加各自的带宽，我们考虑从某些时候开始带宽的分配会出现什么情况。例如，两个用户以每秒增加1 Mbps的速度递增各自的发送速率。最终，操作点穿过效率线，两个用户都收到一一个从网络传来的拥塞信号。在这个阶段，他们必须减少各自分配的带宽。然而，加法递减只会导致他们沿着递增线振荡。这种行为将保持操作点接近效率线，但它并不一-定是公平的。

同样，考虑当两个用户随着时间的推移按乘法(加倍)法则递增带宽直到他们收到一个拥塞信号的情况。例如，用户可能每秒增加10%的发送速率。然后，如果他们乘法递减各自的发送速率，用户的操作点将沿着乘法线振荡。。乘法线的斜率和加法线的斜率不同(它指向源点，而加法线呈45°角)。不过它也没有更好的选择。在这两种情况下，用户都难以收敛到同时兼顾公平与效率的最佳发送速率。

现在考虑这样的情况，用户加法递增他们的带宽，然后当收到拥塞信号时乘法递减他们的带宽。这种行为就是AIMD控制法则，由此可以看出，这种行为的轨迹路径能收敛到兼顾公平与效率的最佳点。这种收敛不管从什么出发点开始都能发生，因而使得AIMD得到了广泛使用。同样的论点，唯一的其他组合，即乘法递增和加法递减，将会偏离最佳点。

无线的问题

无线链路由于传输错误而丢失数据包，不要将这种损失与拥堵混淆
通过无线链接的连接运行速度较慢
战略:要使用掩盖错误的ARQ（自动重复请求）