Mantenha os dados fluindo com TCP

Se o TCP enviasse um segmento e esperasse a confirmação antes de enviar o próximo, um servidor a 100 ms de distância conseguiria enviar cerca de dez segmentos por segundo, por mais rápido que fosse o enlace. Isso daria cerca de 120 kilobits por segundo em uma conexão de um gigabit.

Por isso, o TCP mantém muitos segmentos em trânsito ao mesmo tempo. A pergunta difícil é quantos: poucos desperdiçam o enlace, e muitos o sobrecarregam.

A janela é a quantidade de dados não confirmados que quem envia pode ter em trânsito. Conforme as confirmações chegam, a janela desliza e libera dados novos. Se um segmento some, quem recebe guarda em um buffer o que chegou depois dele, mas não pode entregar isso à aplicação até a lacuna ser preenchida. Esse travamento se chama bloqueio de cabeça de fila (head-of-line blocking).

Quem envia obedece ao menor de dois limites, que protegem coisas diferentes:

• O controle de fluxo protege quem recebe, que anuncia quanto espaço de buffer ainda tem.
• O controle de congestionamento protege a rede. Quem envia estima o que o caminho suporta, porque ninguém informa isso diretamente.

Essa estimativa é a janela de congestionamento. A abordagem do TCP é sondar por mais largura de banda até que uma perda mostre que passou do ponto, e então recuar.

As fases têm nome. A partida lenta (slow start) dobra a janela a cada ida e volta, o que não tem nada de lento; o nome se refere a começar com uma janela pequena. Depois do limiar, a prevenção de congestionamento acrescenta apenas um segmento por ida e volta. Uma perda então corta a janela, e esse “aumento aditivo, redução multiplicativa” produz o dente de serra que você acabou de desenhar.