AIMD (Additive Increase / Multiplicative Decrease)

AIMD (Additive Increase / Multiplicative Decrease)

TCP 혼잡 제어의 핵심 원리로, 네트워크 안정 시 전송률을 선형적으로 증가(+1)하고 혼잡 감지 시 전송률을 절반으로 감소(/2)하는 알고리즘

동작

• •Additive Increase(선형 증가): 매 RTT마다 CWND += 1 MSS, 조심스러운 대역폭 탐색
• •Multiplicative Decrease(지수 감소): 패킷 손실 감지 시 CWND = CWND / 2, 혼잡 빠른 해소

공정성 수렴: 두 플로우가 동일 병목 공유 시, AIMD에 의해 공정 분배점(45도 선)으로 수렴 — Chiu-Jain 증명

톱니(Sawtooth) 패턴: CWND가 선형 증가 → 손실 시 반감 → 다시 선형 증가, 톱니 모양 그래프

TCP Reno 기반: Congestion Avoidance 단계에서 AIMD 적용, Fast Recovery와 결합

한계: 고대역폭-고지연(High BDP) 네트워크에서 느린 수렴 → CUBIC/BBR로 개선

비교: AIMD(선형증가-반감/공정/느린수렴) vs CUBIC(3차함수/빠른회복/BDP최적) vs BBR(지연기반/최소버퍼)

연관: TCP 혼잡 제어, Congestion Avoidance, CUBIC, BBR, 공정성