什麼是壅塞控制

為了避免網路過於擁擠而遺失封包(壅塞),由傳送端調整傳送量的機制。TCP持有壅塞視窗,以慢啟動快速增加後再逐步增加,偵測到封包遺失時則大幅減少(AIMD)。也有以遺失、延遲的增加或量測到的頻寬為線索的CUBIC、BBR等方式。與配合接收端處理能力的流量控制目的不同。

日文名稱: 輻輳制御

「壅塞控制」出現在2領域的3道練習題中(電腦網路基礎, Web技術基礎等)。

這個名詞所屬的領域: 電腦網路基礎

練習壅塞控制的題目

下列關於TCP壅塞控制之基本概念的敘述,何者正確?

  1. A把接收端緩衝區的剩餘空間告知傳送端,避免緩衝區溢出
  2. B把封包遺失等視為壅塞的徵兆,由傳送端縮小壅塞視窗以減少傳送量,沒有壅塞時再逐步增加
  3. C壅塞的路由器以數值告訴各傳送端可傳送的速度,傳送端照著執行
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正確答案:B. 把封包遺失等視為壅塞的徵兆,由傳送端縮小壅塞視窗以減少傳送量,沒有壅塞時再逐步增加

網路途中的路由器壅塞時,佇列會變長、延遲增加,溢出的封包則被丟棄。TCP的傳送端從ACK沒有回來或收到重複ACK推測發生遺失,自行減少傳送量(壅塞視窗)。連線開始時,以慢啟動在每個往返中幾乎加倍,快速探測可用的頻寬;之後逐步增加,發生遺失時則大幅減少(加法增加、乘法減少)。實際可傳送的量,由壅塞視窗與接收視窗中較小者決定。目前使用的有CUBIC、BBR等,在增加方式與壅塞判斷方式上各有不同。

把1.5 MB的文字資料以gzip壓縮為3分之1的大小後傳送。頻寬為10 Mbps、RTT為100 ms,在開始傳送資料之前,TCP連線、TLS交握、HTTP請求合計需要3個往返。假設1 MB = 10^6 位元組,並忽略壓縮與解壓縮的時間、標頭,以及TCP壅塞控制造成的等待。到接收完資料為止的時間,最接近下列何者?

  1. A約0.4 s
  2. B約0.7 s
  3. C約1.5 s
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正確答案:B. 約0.7 s

壓縮後的大小為 1.5 ÷ 3 = 0.5 MB,換算成位元為 0.5 × 8 = 4 Mbit。以10 Mbps傳送需要 4 ÷ 10 = 0.4 s,加上開始傳送前3個往返的 3 × 0.1 = 0.3 s,合計約0.7 s。若不壓縮,傳輸1.5 MB = 12 Mbit需要 12 ÷ 10 = 1.2 s,合計約1.5 s。

解析中的「壅塞控制」

出現「壅塞控制」的題目(3題)

  1. 下列關於TCP壅塞控制之基本概念的敘述,何者正確?
  2. 把1.5 MB的文字資料以gzip壓縮為3分之1的大小後傳送。頻寬為10 Mbps、RTT為100 ms,在開始傳送資料之前,TCP連線、TLS交握、HTTP請求合計需要3個往返。假設1 MB = 10^6 位元組,並忽略壓縮與解壓縮的時間、標頭,以及TCP壅塞控制造成的等待。到接收完資料為止的時間,最接近下列何者?
  3. 在TCP的流量控制中,接收端向傳送端通知視窗大小(接收視窗)的目的,下列何者正確?

出現這個名詞的比較

相關名詞

TCP(傳輸控制協定) 路由器 佇列 封包 RTT(往返時間) TLS HTTP(超文字傳輸協定) 流量控制 乙太網路(Ethernet) 三向交握

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