2024年5月13日发(作者：犁展)
[zz]各种TCP版本 之 TCP Reno 与 TCP Vegas 共存
实验目的
探讨TCP Vegas的提出，TCP Vegas的内涵 ，TCP Vegas 的优越性及其没有在
Internet上广泛应用的主要原因。
基础知识回顾
【TCP Reno 性能分析】
前面，我们了解了TCP Tahoe、TCP Reno系列及TCP Sack的工作原理，通过实验，
将各种TCP版本进行了对比。综合来看，即使源端不通过等待超时来恢复一个窗口数据中
丢失的包，Reno和New-Reno在一个RTT（Round Trip Time）内至多也只能重传一个
被丢弃的包。SACK使用“管道”（pipe）变量表示在发送路径上损失的数据包的数量。
Reno 优于Tahoe，New-Reno和SACK则优于Tahoe和Reno。由于SACK不像
New-Reno一次全部重传已发送包，而是有选择地重传，因此在一个窗口中出现数据包大
量丢失时，SACK的性能优于New-Reno，但SACK的最大缺点在于要修改TCP协议。
其中，Reno是目前应用最广泛且较为成熟的算法。我们现在对Reno算法做一个简单
的性能分析。优点：公平性方面，据数据统计，Reno的公平性还是得到了相当的肯定，
它能够在较大的网络范围内理想地维持公平性原则。缺点：1.从Reno运行机制中很容易
看出，为了维持一个动态平衡，必须周期性地产生一定量的丢失；2. AIMD
（Additive-Increase，Multiplicative-Decrease，减少快，增长慢）机制限制了Reno的
吞吐量；3.在大窗口环境下，由于一个数据包的丢失所带来的窗口缩小要花费很长的时间
来恢复。因此，带宽利用率不可能很高且随着网络的链路带宽不断提升，这种弊端将越来
越明显。
基于上述原因，TCP Vegas 应运而生。
【TCP Vegas 简介】
Brakmo和Peterson在1995年提出了一种是用RTT测量网络状况的拥塞控制算法，
称之为TCP Vegas。首先，我们来解释一下RTT的概念：RTT（Round Trip Time，回路
响应时间）指一个TCP数据包从源端发送到接收端，源端收到接收端确认的时间间隔。
Vegas就是通过观察以前的TCP连接中RTT值的改变情况来控制拥塞窗口cwnd。如果发
现RTT变大，那么Vegas就认为网络发生拥塞，并开始减小cwnd；如果RTT变小，Vegas
则解除拥塞，再次增加cwnd。这样，cwnd在理想情况下就会稳定在一个合适的值上。这
样做的最大好处在于拥塞机制的触发只与RTT的改变有关，而与包的具体传输时延无关。
由于它没有采用包丢失来判断网络可用带宽，而改以用RTT的改变来判断，所以能较好地
预测网络带宽使用情况，并且对小缓存的适应性较强，其公平性、效率都较好。
Vegas使用了3个方法以增加传送的吞吐量（throughput）、减少数据包的丢失。下面
分别进行介绍：
1.新的重送机制（New Retransmission Mechanism）
当一个数据包被目的端接收时，目的端会根据收到的数据包序号返回一个ACK
（ackonwledge）表示这个数据包已收到；如果收到非连续的数据包，则返回序号相同的
ACK（Duplicate ACK，重复ACK）。TCP会根据数据包被送出及返回的时间计算数据包平
2024年5月13日发(作者：犁展)
[zz]各种TCP版本 之 TCP Reno 与 TCP Vegas 共存
实验目的
探讨TCP Vegas的提出，TCP Vegas的内涵 ，TCP Vegas 的优越性及其没有在
Internet上广泛应用的主要原因。
基础知识回顾
【TCP Reno 性能分析】
前面，我们了解了TCP Tahoe、TCP Reno系列及TCP Sack的工作原理，通过实验，
将各种TCP版本进行了对比。综合来看，即使源端不通过等待超时来恢复一个窗口数据中
丢失的包，Reno和New-Reno在一个RTT（Round Trip Time）内至多也只能重传一个
被丢弃的包。SACK使用“管道”（pipe）变量表示在发送路径上损失的数据包的数量。
Reno 优于Tahoe，New-Reno和SACK则优于Tahoe和Reno。由于SACK不像
New-Reno一次全部重传已发送包，而是有选择地重传，因此在一个窗口中出现数据包大
量丢失时，SACK的性能优于New-Reno，但SACK的最大缺点在于要修改TCP协议。
其中，Reno是目前应用最广泛且较为成熟的算法。我们现在对Reno算法做一个简单
的性能分析。优点：公平性方面，据数据统计，Reno的公平性还是得到了相当的肯定，
它能够在较大的网络范围内理想地维持公平性原则。缺点：1.从Reno运行机制中很容易
看出，为了维持一个动态平衡，必须周期性地产生一定量的丢失；2. AIMD
（Additive-Increase，Multiplicative-Decrease，减少快，增长慢）机制限制了Reno的
吞吐量；3.在大窗口环境下，由于一个数据包的丢失所带来的窗口缩小要花费很长的时间
来恢复。因此，带宽利用率不可能很高且随着网络的链路带宽不断提升，这种弊端将越来
越明显。
基于上述原因，TCP Vegas 应运而生。
【TCP Vegas 简介】
Brakmo和Peterson在1995年提出了一种是用RTT测量网络状况的拥塞控制算法，
称之为TCP Vegas。首先，我们来解释一下RTT的概念：RTT（Round Trip Time，回路
响应时间）指一个TCP数据包从源端发送到接收端，源端收到接收端确认的时间间隔。
Vegas就是通过观察以前的TCP连接中RTT值的改变情况来控制拥塞窗口cwnd。如果发
现RTT变大，那么Vegas就认为网络发生拥塞，并开始减小cwnd；如果RTT变小，Vegas
则解除拥塞，再次增加cwnd。这样，cwnd在理想情况下就会稳定在一个合适的值上。这
样做的最大好处在于拥塞机制的触发只与RTT的改变有关，而与包的具体传输时延无关。
由于它没有采用包丢失来判断网络可用带宽，而改以用RTT的改变来判断，所以能较好地
预测网络带宽使用情况，并且对小缓存的适应性较强，其公平性、效率都较好。
Vegas使用了3个方法以增加传送的吞吐量（throughput）、减少数据包的丢失。下面
分别进行介绍：
1.新的重送机制（New Retransmission Mechanism）
当一个数据包被目的端接收时，目的端会根据收到的数据包序号返回一个ACK
（ackonwledge）表示这个数据包已收到；如果收到非连续的数据包，则返回序号相同的
ACK（Duplicate ACK，重复ACK）。TCP会根据数据包被送出及返回的时间计算数据包平