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擁塞控制算法由于滑動窗口僅考慮接收方的接收能力不考慮網(wǎng)絡(luò)因素，網(wǎng)絡(luò)帶寬是共享的，網(wǎng)絡(luò)延時是抖動的，網(wǎng)絡(luò)的變化帶來的問題勢必會造成整個系統(tǒng)的崩潰，這就像兩個火車站運輸貨物，僅考慮火車站的容納量，不考慮火車軌道的承載能力，火車車次發(fā)的再多可能也是堵在軌道上，還可能導(dǎo)致軌道系統(tǒng)癱瘓。
擁塞控制算法是發(fā)送方根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況調(diào)整發(fā)包速率的流量控制機制，TCP中擁塞控制算法發(fā)展至今，從經(jīng)典的reno到google近年來提出的bbr，期間不斷有新的擁塞控制算法提出來，擁塞控制也形成了如下RFC 。
RFC5681
https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc5681
以linux內(nèi)核為例，最新的內(nèi)核版本內(nèi)部實現(xiàn)了十多種擁塞控制算法實現(xiàn)，包括一些比較新的算法實現(xiàn)(比如bbr)，linux較早版本內(nèi)核使用reno，linux 2.6.8以后默認采用bic算法，linux 2.6.19以后又默認使用了cubic算法，目前l(fā)inux 5.x依然默認使用cubic算法，windows同樣也是支持多種擁塞控制算法的，目前windows11默認也是使用cubic算法。
擁塞算法原理(reno為例)TCP擁塞算法整體框架基本一致，以經(jīng)典的TCP reno擁塞控制算法(教科書通常講的版本)進行簡要介紹，TCP擁塞控制RFC5681規(guī)定都包含慢啟動、擁塞避免、快重傳、快恢復(fù)階段，這又涉及到幾個基本參數(shù)(cwnd、ssthresh)，cwnd指擁塞窗口的大小，決定了一次發(fā)送多少數(shù)據(jù)包，ssthresh指慢啟動閾值。

慢啟動

慢啟動階段分為兩種，一種是流剛開始cwnd<ssthresh時cwnd初始為1MSS(隨著硬件更新，Linux最新內(nèi)核初始為10MSS)并隨著RTT呈指數(shù)增長，一種是重傳超時cwnd恢復(fù)初始值重新進入慢啟動，慢啟動并不表示發(fā)送速率增長慢(指數(shù)級增長)，個人理解是指從比較低的起始速率來試探網(wǎng)絡(luò)能力，針對慢啟動有提出了ABC(Appropriate Byte Count)算法對慢啟動突發(fā)而造成超越網(wǎng)絡(luò)承載能力進行修復(fù)，如下兩篇關(guān)于ABC的RFC 。
RFC3465
https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3465
RFC3742
https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3742
首次慢啟動最初初始ssthresh都是設(shè)置為一個很大的值，這樣直到丟包才會進入擁塞避免，后又出現(xiàn)了hystart優(yōu)化(混合慢啟動)，比如預(yù)測出理想的ssthresh，從而讓首次慢啟動不至于丟包才進入擁塞避免(丟包代價太大) 。

擁塞避免

當(dāng)cwnd>=ssthresh時會進入擁塞避免階段，cwnd會隨著RTT呈線性增長，這個起始是比較保守地試探最大網(wǎng)絡(luò)能力，不至于網(wǎng)絡(luò)崩潰。

快重傳

【網(wǎng)絡(luò)流量控制網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控工具】擁塞避免階段當(dāng)收到3個連續(xù)ACK，表明可能出現(xiàn)了丟包，表明網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)輕微擁堵，這個時候會進入快重傳階段，ssthresh會設(shè)置為0.5 * cwnd，cwnd會設(shè)置為ssthresh+3MSS，進行數(shù)據(jù)包重傳進入快恢復(fù)階段。

快恢復(fù)

快恢復(fù)階段如果重傳數(shù)據(jù)包后如果依然收不到新數(shù)據(jù)包ACK而且RTO超時了，表明網(wǎng)絡(luò)并沒有恢復(fù)，就會重新進入慢啟動階段，ssthresh會設(shè)置為0.5 * cwnd，cwnd會設(shè)置為初始值，如果收到了新數(shù)據(jù)的ACK包，表明網(wǎng)絡(luò)已恢復(fù)，cwnd會設(shè)置為ssthresh，進入擁塞避免階段。
reno擁塞控制算法狀態(tài)圖如下