湖南大学计算机网络小班初版讲解.ppt

* * 计算机网络小班课 第六组：杨锦涛（主讲） 王自琰 易全政（论文报告） 易雪媛（ppt制作） 尹珂立（总结报告） 拥塞控制协议 TCP发展历史 参考文献 TCP无线传输 TCP 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 TCP发展历史 TCP的起源可以追溯到由美国国防部(DoD)高级研究计划局(DARPA)在二十世纪六十年代后期和七十年代早期进行的研究。下面摘要列出了TCP/IP发展史上的一些重大事件： 1970年，ARPANET主机开始使用网络控制协议(NCP)，这就是后来的传输控制协议(TCP)的雏形。 1972年，Telnet协议推出。Telnet用于终端仿真以连接相异的系统。在二十世纪七十年代早期，这些系统使用不同类型的主机。 1973年，文件传输协议(FTP)推出。FTP用于在相异的系统之间交换文件。 1974年，传输控制协议(TCP)被详细规定下来。TCP取代NCP，它为人们提供了更可靠的通信服务。 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 TCP发展历史 1981年，Internet协议(IP)(又称IP版本4[IPv4])被详细规定下来。IP为端到端传递提供寻址和路由功能。 1982年，国防通信署(DCA)和ARPA建立了传输控制协议(TCP)和Internet协议 (IP)作为TCP/IP协议套件。 1983年，ARPANET将NCP替换为TCP/IP。 1984年，域名系统(DNS)推出。DNS可将域名(如)解析为IP地址(如8)。 1995年，Internet服务提供商(ISP)开始向企业和个人提供Internet接入。 1996年，超文本传送协议(HTTP)推出。万维网使用HTTP。 1996年，第一套IP版本6(IPv6)标准发布。 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 TCP拥塞控制协议 Q：为什么会产生拥塞？ 当一个网络中出现太多报文分组的时候，网络的性能开始下降，这种情况称为拥塞。拥塞是一种持续过载的网络状态，此时用户对网络资源的需求超过了其固有的容量，这是产生拥塞的根本原因，而端到端之间却存在着直接的原因，主要有：1.存储空间相对不足。主要表现在理由器上，虽然增加存储空间有时可以缓解拥?塞的产生，但有时候不但不能缓解拥塞，反而会加剧拥塞。2.带宽容量不足。低速链路对高速数据流的输入也会产生拥塞。3.链路与CPU的处理速度不匹配，?造成处理能力弱，速度慢从而引起拥塞。 Q：为什么需要拥塞控制协议？ 最初的TCP协议只有基于窗口的流控制（flow control）机制而没有拥塞控制机制。流控制作为接受方管理发送方发送数据的方式，用来防止接受方可用的数据缓存空间的溢出。 流控制是一种局部控制机制，其参与者仅仅是发送方和接收方，它只考虑了接收端的接收能力，而没有考虑到网络的传输能力，正因为流控制的这种局限性，容易导致拥塞崩溃现象的发生；而拥塞控制则注重于整体，其考虑的是整个网络的传输能力，是一种全局控制机制。 Q：tcp拥塞协议主要过程是怎样的？ 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 TCP拥塞控制的四个主要过程 阶段名称 作用 具体过程描述 慢启动阶段 TCP源端无法知道网络资源当前的利用状况，因此新建立的TCP连接不能一开始就发送大量数据，而只能逐步增加每次发送的数据量，以避免路由器缓存空间耗尽，网络发生拥塞。 源端按cwnd大小发送数据，每收到一个ACK确认，cwnd就增加一个数据包发送量，这样cwnd就将随着回路响应时间RTT）呈指数增长，源端向网络发送的数据量将急剧增加。 拥塞避免阶段 如果TCP源端发现超时或收到3个相同ACK副本时，即认为网络发生了拥塞。此时就进入拥塞避免阶段。 慢启动阈值（ssthresh）被设置为当前拥塞窗口大小的一半；如果超时，拥塞窗口被置1。如果cwndssthresh，TCP就执行拥塞避免算法。 快速重传和快速恢复阶段 它们是TCP最基本的错误恢复功能，目的是防止报文错误或丢失。 快速重传是当TCP源端收到到三个相同的ACK副本时，即认为有数据包丢失，则源端重传丢失的数据包，而不必等待RTO超时。快速恢复认为同时刻传输的数据包数量是恒定的，只有当“旧”数据包离开网络，才能发送“新”数据包进入网络。 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 TCP无线传输现状 传统的TCP协议是为有线网络环境而设计的，因此作为可靠传输协议在传统网络因为堵塞而造成的丢包问题的解决中有很广泛的应用。然而在无线网络中，无线链路的高误码率和主机的移动切换也能经常引起报文丢失，因此TCP假定网络拥塞是