基于RED隊(duì)列的后向式擁塞標(biāo)記機(jī)制研究.pdf

1、隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的信息交互需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)承載。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)承載的數(shù)據(jù)類型已從以前的純文本數(shù)據(jù)發(fā)展為現(xiàn)在的語(yǔ)音、視頻、文本等多類型數(shù)據(jù)了；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型也從以前單一的有線網(wǎng)絡(luò)向有線、無(wú)線、衛(wèi)星等混合網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。多樣化的數(shù)據(jù)類型和多樣化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提出了更加嚴(yán)格的要求。加之網(wǎng)絡(luò)流量的飛速增加，網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象將更加嚴(yán)重。因此，擁塞控制已經(jīng)是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行所必備的條件，并且擁塞控制算法的性能直接影響到網(wǎng)絡(luò)的流暢性、帶寬的利用

2、率。傳統(tǒng)的TCP版本主要是根據(jù)RTT的測(cè)量來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)擁塞的產(chǎn)生，由于RTT并不能直接反映網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況，因此根據(jù)RTT來(lái)推測(cè)網(wǎng)絡(luò)擁塞的產(chǎn)生并不準(zhǔn)確。目前的一些改進(jìn)版本也采用了顯式的擁塞信息反饋來(lái)判斷擁塞的產(chǎn)生，此類版本在判斷網(wǎng)絡(luò)擁塞上比較準(zhǔn)確，但是這些版本要么對(duì)TCP協(xié)議改動(dòng)過(guò)大而無(wú)法大規(guī)模部署，要么無(wú)法正確區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)丟包原因。同時(shí)RED隊(duì)列作為一種流行的主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制并不具備自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)改變自身參數(shù)的能力，也導(dǎo)致采用RED隊(duì)列進(jìn)行

3、擁塞標(biāo)記的VCP、ECN算法無(wú)法高效運(yùn)行。本文首先針對(duì)RED主動(dòng)隊(duì)列管理的缺點(diǎn)以及在實(shí)際應(yīng)用中所存在的不足，提出了基于RED的q值自適應(yīng)的RED標(biāo)記算法并對(duì)比分析了改進(jìn)后的算法與原RED算法的處理性能，進(jìn)而提出了基于此隊(duì)列模型的后向式擁塞控制機(jī)制算法，并于NS模擬器中對(duì)該算法進(jìn)行了仿真運(yùn)算。本文工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和貢獻(xiàn)在于：
　　 1.針對(duì)RED主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制在隊(duì)列參數(shù)配置上的不可更改性導(dǎo)致的RED無(wú)法高效運(yùn)行在多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中

4、的問(wèn)題，本文提出了具有自適應(yīng)能力的XRED隊(duì)列。XRED隊(duì)列在對(duì)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞趨勢(shì)的判決上更準(zhǔn)確，因此提供了對(duì)顯示擁塞控制協(xié)議的強(qiáng)有力支撐，讓顯式擁塞控制協(xié)議能夠反饋更準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)擁塞狀態(tài)。
　　 2.后向式擁塞控制協(xié)議從根本上解決了網(wǎng)絡(luò)丟包原因無(wú)法正確區(qū)分的問(wèn)題。在后向式擁塞控制協(xié)議中，如果XRED隊(duì)列沒(méi)有明確反饋擁塞通告則表明網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文丟棄原因是是鏈路不穩(wěn)定或無(wú)線信號(hào)不好造成的，與網(wǎng)絡(luò)擁塞沒(méi)有任何關(guān)系；如果XRED隊(duì)列明確反饋