Congestion Avoidance是什麼意思,Congestion Avoidance的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
n. 擁塞避免
例句
The types of flow control are buffering, windowing, and congestion avoidance.
流量控制的類型:緩沖、窗口機制和擁塞避免。
At last the fast retransmission and congestion avoidance algorithms were presented.
最後還給出了快速重傳和擁塞避免算法的實現。
A congestion avoidance mechanism based on bandwidth estimation in MANET networks is proposed.
針對MANET網絡提出了一種基于帶寬估計的擁塞避免機制。
This scheme includes four phases which are Slow Start, Congestion Avoidance, Fast Retransmit and Fast Recovery.
該模型包含慢啟動、擁塞避免、快速重傳和快速恢複四個階段。
The congestion avoidance ability is necessary in QoS routing algorithm for the sake of load balancing and resource use optimizing.
為了平衡網絡負載,優化網絡資源使用,路由算法必須具備快速規避擁塞的能力。
專業解析
Congestion Avoidance(擁塞避免) 是計算機網絡中傳輸控制協議(TCP)使用的一種核心機制,旨在主動預防網絡發生擁塞,而不是在擁塞已經發生後再進行響應。其核心目标是在網絡接近飽和狀态時,通過讓發送方主動、平緩地降低其數據發送速率,來避免網絡中出現數據包排隊過長、延遲劇增甚至丢包(即擁塞崩潰)的情況。
核心原理與工作機制
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主動探測與速率調整:
- 在擁塞避免階段,TCP發送方并非被動等待丢包(這是擁塞發生的明确信號)才行動。
- 它持續地、謹慎地增加其發送窗口(允許在途未确認的數據量),以探測當前網絡路徑的可用帶寬。這通常通過加性增(Additive Increase) 實現:每收到一個确認(ACK),擁塞窗口(cwnd)就增加一個很小的固定值(通常是1個最大報文段大小 - MSS)。
- 這種緩慢的增長允許發送方逐步利用網絡中可能釋放出來的額外帶寬,同時避免因速率增加過快而瞬間壓垮網絡。
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擁塞指示與速率削減:
- 如果在探測過程中檢測到擁塞的迹象(最典型的是數據包丢失,通常由路由器緩沖區溢出導緻),TCP發送方會認為網絡已經接近或達到其承載能力極限。
- 此時,擁塞避免機制會觸發乘性減(Multiplicative Decrease):發送方将擁塞窗口(cwnd)大幅削減(通常是減少到當前值的一半)。
- 這種成倍的削減是為了快速、顯著地降低注入網絡的數據量,給路由器緩沖區足夠的時間排空積壓的數據包,從而避免擁塞狀況進一步惡化或持續。
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慢啟動阈值(ssthresh)的關鍵作用:
- 擁塞避免階段與TCP的慢啟動(Slow Start)階段緊密配合。
- 當TCP連接建立或從擁塞中恢複時,會進入慢啟動階段,cwnd呈指數增長以快速探測可用帶寬。
- 一旦cwnd增長到慢啟動阈值(ssthresh),TCP就會從慢啟動切換到擁塞避免階段,cwnd的增長方式從指數增長變為線性增長(加性增)。
- 當發生擁塞(檢測到丢包)時,ssthresh會被更新為當前cwnd值的一半(或檢測到丢包時的cwnd值),新的cwnd通常被設為1個MSS(進入慢啟動)或設為新的ssthresh值(進入擁塞避免,取決于具體實現如Reno或Cubic),為後續的速率增長設定一個新的、更保守的上限。
目标與意義
- 維持高吞吐量: 通過在網絡容量極限附近平穩操作,避免因擁塞崩潰導緻的吞吐量斷崖式下跌。
- 控制網絡延遲: 避免路由器緩沖區排長隊,從而保持較低且穩定的端到端延遲。
- 公平性: 所有遵循相同擁塞避免算法(如TCP Reno, Cubic)的流在網絡擁塞時會大緻按比例削減其速率,促使不同數據流之間公平共享帶寬。
- 網絡穩定性: 防止網絡在擁塞與空閑之間劇烈振蕩,提高整體網絡的穩定性和效率。
與擁塞控制的關系
擁塞避免是TCP擁塞控制(Congestion Control) 框架中的一個特定階段和策略。擁塞控制是一個更廣泛的概念,包含多個階段和機制:
- 慢啟動(Slow Start):初始階段,快速探測帶寬。
- 擁塞避免(Congestion Avoidance):核心階段,主動預防擁塞(本文重點)。
- 快速重傳(Fast Retransmit):針對個别丢包快速恢複。
- 快速恢複(Fast Recovery):在快速重傳後避免不必要的慢啟動。
總結來說,Congestion Avoidance是TCP在探測到網絡接近滿載時,采取的一種“未雨綢缪”的策略。它通過加性增小心翼翼地試探網絡容量上限,一旦發現危險信號(丢包),立即通過乘性減大幅降低發送速率,其核心目的在于主動預防擁塞的發生,保障網絡高效、穩定、公平地運行。
來源參考:
- RFC 5681 - TCP Congestion Control (IETF标準文檔,權威定義)
- Kurose, J.F. & Ross, K.W. (2017). Computer Networking: A Top-Down Approach. (第7版). Pearson Education. (經典計算機網絡教材,詳細解釋TCP擁塞控制機制)
- Cisco - TCP Congestion Control Overview (技術文檔,解釋實現細節)
- RFC 2581 - TCP Congestion Control (舊版RFC,部分内容被RFC 5681更新,但仍是基礎)
網絡擴展資料
“Congestion Avoidance”(擁塞避免)是網絡通信和計算機科學領域的重要術語,主要用于描述在網絡流量過大時預防或緩解擁塞的機制。以下是詳細解釋:
1.定義與目的
- 核心概念:指通過主動調整數據傳輸速率或資源分配,防止網絡因流量過載而出現性能下降或癱瘓的技術。
- 目标:在擁塞發生前預測并采取措施,避免網絡瓶頸導緻的丢包、延遲等問題,從而維持高效穩定的通信。
2.常見技術機制
- 尾丢棄(Tail Drop):當隊列滿時直接丢棄新到達的數據包,但可能導緻全局同步問題。
- 隨機早期檢測(RED/Random Early Detection):在隊列未滿時隨機丢棄部分數據包,觸發發送端提前降低傳輸速率。
- 加權隨機早期檢測(WRED/Weighted RED):根據數據包優先級(如IP優先級)差異化處理,優先丢棄低優先級數據流。
3.應用場景
- TCP/IP網絡:TCP協議中的擁塞控制算法(如慢啟動、擁塞避免階段)直接應用此概念。
- 路由器與交換機:網絡設備通過配置擁塞避免策略優化流量管理。
4.與其他術語的關聯
- 與“Congestion Control”(擁塞控制)區别:擁塞避免是擁塞控制的子集,後者還包括擁塞發生後恢複的機制。
- 類似概念:如“Collision Avoidance”(沖突避免)用于無線網絡,但原理不同。
如需更具體的協議實現細節或配置案例,可參考網絡技術文檔或學術論文來源。
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