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TCP拥塞控制之TCP Vegas

TCP/IP
2022-11-23
2839
更新：2022-11-23 14:53:53

直到1990年代中期，所有TCP设置的超时和测量的往返延迟都只基于传输缓冲区中最后一个传输的数据包。

TCP Vegas是一种TCP拥塞避免算法，它强调数据包延迟，而不是数据包丢失，来作为帮助确定发送数据包速率的信号。它由Lawrence Brakmo和Larry Peterson在亚利桑那大学开发，并于1994年引入。

TCP Vegas基于连接中数据包的往返时间（RTT）值的增加，在初始阶段检测到拥塞，而不像Reno、New Reno等其他风格，后者仅在通过数据包丢失问题实际发生拥塞后才检测到拥塞。TCP Vegas算法在很大程度上依赖于基本RTT值的精确计算。如果该值太小，则连接的吞吐量将小于可用带宽，而如果该值过大，则将超出连接。

> Vegas首先重新设计了RTT的计算方式，当前时间和时间戳相减，然后用RTT来决定重传。
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> 1、当收到重复的ACK时，Vegas检查当前时间和相关段记录的时间戳之间的差值是否大于超时值。如果是，那么Vegas不需要等待3个重复的ACK就可以重传这个片段。在许多情况下，由于损失太大或窗口太小，发送方将永远不会收到三个重复的ACK，因此，Reno将不得不依赖上面提到的粗粒度超时。
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> 2、当收到一个非重复的ACK时，如果它是重传后的第一个或第二个，Vegas会再次检查自段发送以来的时间间隔是否大于超时值。如果是的话，Vegas会重传这个片段。这将捕获在重传之前可能丢失的任何其他段，而不必等待重复的ACK。

关于Vegas拥塞控制的线性增加/减少机制所提供的公平性，正在进行大量研究。一个有趣的警告是，当Vegas与Reno等其他版本互操作时，在这种情况下，Vegas的性能会下降，因为Vegas会在Reno之前降低其发送速率，因为它会提前检测到拥塞，从而为共存的TCP Reno流提供更大的带宽。

TCP Vegas是TCP拥塞避免算法的几种“变体”之一。这是TCP调整的一系列努力之一，这些努力使拥塞控制和系统行为适应Internet 2等网络上Internet组件可用带宽增加所面临的新挑战。在对各种TCP CCA的比较研究中，TCP Vegas似乎是最平滑的，其次是TCP CUBIC。

TCP Vegas已经在Linux内核中实现，未在Peterson实验室外广泛部署，但被选为DD-WRT固件v24 SP2的默认拥塞控制方法。其在FreeBSD中实现，也可能在其他操作系统中实现。

**基本流程总结如下：**

![image-20221123144836045](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/tcp_cc_work/image-20221123144836045.png)

更多关于TCP Vegas的细节，可参考如下资料：

1、“[Understanding TCP Vegas: Theory and Practice](https://www.cs.princeton.edu/research/techreps/TR-616-00)”

2、Brakmo LS, O'Malley SW, Peterson LL. “TCP vegas: New techniques for congestion detection and avoidance”. In Proceedings of the Conference on Communications Architectures, Protocols and Applications, SIGCOMM 1994. Association for Computing Machinery, Inc. 1994. p. 24-35.

3、https://blog.csdn.net/junlon2006/article/details/72615058

4、https://zhuanlan.zhihu.com/p/544805015

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