TCP 拥塞控制的四个算法是什么？超时重传和快重传怎么区分？

TCP 拥塞控制有四个算法：慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复。核心思想是"先试探再加码"——不清楚网络能承受多少时就少发，确认没问题再加速；一旦发现拥塞就立刻降速。控制对象是 cwnd（拥塞窗口），和 rwnd 取较小值作为实际发送窗口。

追问

慢启动为什么叫"慢"？明明指数增长很快

"慢"是相对没有拥塞控制的情况——TCP 早期一上来就发满窗口，容易打爆网络。慢启动从 cwnd=1 MSS 开始，每收到一个 ACK 就 +1 MSS，一个 RTT 内翻倍（1→2→4→8→16）。看起来快，但初始只有 1 MSS，比直接发满窗口保守得多。cwnd 到达 ssthresh 后切换到拥塞避免的线性增长（每 RTT +1 MSS），不再翻倍。ssthresh 的初始值通常很大，第一次丢包后才设为 cwnd/2。

3 个重复 ACK 为什么就重传？不等超时吗？

等超时太慢了。RTO 通常是几百毫秒到几秒，而 3 个重复 ACK 说明后续包已经到了，只是中间那个丢了——网络还在工作，只是丢了一个包。快重传收到第 3 个重复 ACK 就立即重传，不用等 RTO，恢复速度差了一个数量级。为什么是 3 个不是 1 个？因为偶尔乱序也会产生重复 ACK，1 个就重传太激进，3 个基本确认是丢包。

超时重传和快重传的处理有什么不同？

超时重传意味着网络可能严重拥塞——连 ACK 都回不来了，所以处理更激进：ssthresh = cwnd/2，cwnd 直接降到 1 MSS，重新慢启动。快重传说明网络还通着（后续包到了），只是丢了一个包，所以处理温和：ssthresh = cwnd/2，cwnd 降到 ssthresh 而不是 1，进入快恢复。这就是为什么快重传后不回慢启动——丢一个包不代表网络崩溃。

BBR 和传统拥塞控制有什么不同？

传统算法（Reno/Cubic）基于丢包判断拥塞——丢包就降速，不丢就加速。问题是在高延迟高丢包的网络（无线、跨国）里，丢包不一定是拥塞，可能是链路本身的特性，传统算法会白白降速。BBR（Google 2016 年提出）不看病包，直接测量带宽和 RTT，把发送速率调整到带宽-延迟积（BDP），目标是把管道填满但不溢出。实测：YouTube 启用 BBR 后跨洲链路吞吐量提升 10-100 倍。

写段代码

python
# 模拟慢启动和拥塞避免的 cwnd 变化
def simulate_cwnd(ssthresh=16, max_rtt=20):
    cwnd = 1  # 初始 1 MSS
    for rtt in range(1, max_rtt + 1):
        if cwnd < ssthresh:
            cwnd *= 2  # 慢启动：指数增长
            phase = "慢启动"
        else:
            cwnd += 1  # 拥塞避免：线性增长
            phase = "拥塞避免"
        print(f"RTT {rtt:2d}: cwnd={cwnd:3d} MSS  [{phase}]")

simulate_cwnd()