TCP 协议实现可靠传输的核心在于确认重传，而重传意味着消耗更多的资源。然而在一个拥塞到快崩溃的网络中，十分容易发生丢包，而这又会触发重传，从而使得网络条件更加糟糕，为此 TCP 设计了拥塞控制算法。
概述
为了能够控制发送速度，TCP 中有一个 拥塞窗口 变量（congestion window, cwnd），配合滑动窗口中的接收窗口 rwnd，所以网络中发送速度为两者间的较小值。cwnd 值的确定是本文讨论的重点。
IP 层并不提供网络拥塞反馈，所以在 TCP 中一般靠丢包的发生来判断是否发生拥塞，也有一些其他的拥塞探测方法。
慢启动
当一个连接刚建立时，此时目的是尽可能的增大 cwnd，但是并不知道网络状况如何，所以一开始只能以较慢的速度传输，收到确认后可以加快传输速度，直到发生了丢包，说明此时发生了拥塞，这时交由拥塞避免算法。
慢启动中将一个 SMSS（发送方最大段大小）作为一个单位，初始窗口设为 1 个 SMSS，在每次没有出现丢包的 ACK 后翻倍，成指数级增长，直到达到阈值或检测到丢包。如果发生因超时而产生的丢包，cwnd 会置为 1，阈值减半，重新开始慢启动。如果收到三个 ACK，会触发快速重传并进入快恢复状态。
拥塞避免
相比慢启动，拥塞避免增大 cwnd 的机制就没有那么激进，每个 ACK 都只增加一点点
\[cwnd \ += SMSS * \frac{SMSS}{cwnd}\]可以更直观的看作每个 RTT 窗口加一。发生超时与慢启动处理方式一样，cwnd 置 1，阈值减半。收到三个冗余 ACK，cwnd 减半，阈值减为 cwnd 一半（cwnd = ssthresh = cwnd / 2）。
快速恢复
在收到多个冗余 ACK 时会进入快速恢复状态，触发快速重传机制，对于 cwnd 的处理则有不同。
- TCP Taho：阈值减为 cwnd 一半，cwnd 置 1，重新开始慢启动。
- TCP Reno：拥塞窗口和阈值就设为 cwnd 一半，进入快恢复状态，此时重传未确认的包，直到收到一个新的 ACK 退出，转用拥塞避免。
- TCP NewReno：与 Reno 基本相同，但退出机制不同。它记录进入前发送的最大序号作为恢复点，接收到序列号不小于恢复点的 ACK 时退出。例如已发送 1-100 号报文，此时进入快速恢复状态，则记录恢复点 100，然后重传丢失的报文，直到收到 101 号 ACK 才退出。
状态转换
拥塞避免和慢启动并不能同时使用，一般用一个阈值 ssthresh，当 cwnd 小于 ssthresh 时使用慢启动，大于时使用拥塞避免。初始值一般任意设定。
不同状态对于不同的丢包有不同的处理，从而构成了 TCP 拥塞控制算法的整体。