計算機網絡中的帶寬、交換結點中的緩存和處理機等，都是網絡的資源。在某段時間，若對網絡中某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網絡的性能就會變壞。這種情況就叫做擁塞。
擁塞控制就是防止過多的數據注入網絡中，這樣可以使網絡中的路由器或鏈路不致過載。和流量控制不同，擁塞控制是一個全局性的過程，而流量控制是點對點通信量的控制。
慢啟動算法與擁塞避免算法
擁塞避免算法的前提是：假定由于分組受到損壞引起的丟失是非常少的，因此分組丟失（發(fā)生超時和接收到重復的確認）就意味著在源主機和目的主機之間的某處網絡發(fā)生了擁塞
慢啟動算法為發(fā)送方的TCP增加了另一個窗口：擁塞窗口，記為cwnd。
與另一個網絡的主機建立TCP連接時，擁塞窗口被初始化為1個報文段(即另一端通告的報文段大小)，每收到一個ACK，擁塞窗口就增加一個報文段。
實現
為了防止cwnd增長過大引起網絡擁塞，還需設置一個慢開始門限ssthresh狀態(tài)變量。
ssthresh 的用法如下：
- 當cwnd < ssthresh時，使用慢開始算法。
- 當cwnd > ssthresh時，改用擁塞避免算法。
- 當cwnd = ssthresh時，慢啟動與擁塞避免算法任意。
無論是在慢開始階段還是在擁塞避免階段，只要發(fā)送方判斷網絡出現擁塞（其根據就是沒有收到確認ACK，雖然沒有收到確認可能是其他原因，但是因為無法判定，所以都當做擁塞來處理），就把慢開始門限設置為出現擁塞時的發(fā)送窗口大小的一半。然后把擁塞窗口設置為1，執(zhí)行慢開始算法。
快速重傳算法
超時重傳是TCP協議保證數據可靠性的一個重要機制，其原理是在發(fā)送一個數據以后就開啟一個計時器。在一定時間內如果沒有得到發(fā)送數據報的ACK報文，那么就重新發(fā)送數據，直到發(fā)送成功為止。
這是數據包丟失的情況下給出的一種修補機制。一般來說，重傳發(fā)生在超時之后，但是如果發(fā)送端接收到3個以上的重復ACK，就應該意識到，數據丟了，需要重新傳遞。這個機制不需要等到重傳定時器溢出，所以叫做快速重傳。
而快速重傳以后，因為走的不是慢啟動而是擁塞避免算法，所以這又叫做快速恢復算法。
- 為什么需要收到3個以上的重復ACK，才會執(zhí)行快速重傳？
在沒有快速重傳和快速恢復的算法之前，重傳依靠發(fā)送方的retransmit timeout，就在timeout內如果沒有接收到對方的ACK，默認包丟失，發(fā)送方就重傳。
包丟失的原因:
- 包 checksum 出錯
- 網絡擁塞
- 網絡斷，包括路由重收斂。
但是無法判斷是 哪一種算法，于是采用最笨的方法，就是將自己的發(fā)送速率減半，即cwnd/2，這樣的方法對2是有效的。可以緩解網絡擁塞。
但是對于1來說，丟包是因為偶爾出錯引起的，一丟包就對半減速不合理。于是有了快速重傳算法，基于在反向還可以接收到ACK，可以認為網絡并沒有斷，否則也接收不到ACK，如果在timeout時間內沒有接收到>2的重復的 ACK，則大概率是亂序。而如果收到3個或2個以上的duplicated ACK，則大概率是丟包。
