基于主動隊(duì)列管理算法的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,推動了世界信息化進(jìn)程,互聯(lián)網(wǎng)上用戶數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的增長,使人們對于網(wǎng)絡(luò)的需求越來越大,對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求也越來越苛刻。互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的急劇增長,使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了擁塞現(xiàn)象,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降,中間節(jié)點(diǎn)丟包率增加,網(wǎng)絡(luò)時延增大,用戶的服務(wù)得不到及時響應(yīng),解決網(wǎng)絡(luò)擁塞已經(jīng)成為一個十分重要的課題。網(wǎng)絡(luò)研究人員一方面要研究怎樣更好的利用和整合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源,使網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到最高效能;另一方面也在不斷研究新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和算法,為

2、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)行必要的前瞻性研究。
　　當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載超過網(wǎng)絡(luò)提供的資源量和處理能力時,就出現(xiàn)了擁塞。目前,互聯(lián)網(wǎng)的擁塞控制主要是依靠基于 TCP層的端到端擁塞控制機(jī)制,在發(fā)生擁塞時,TCP發(fā)送端會降低數(shù)據(jù)發(fā)送速度,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件來實(shí)時協(xié)同調(diào)整終端的數(shù)據(jù)傳輸速率?；?TCP層的端到端擁塞控制算法對網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)所能發(fā)揮的作用考慮較少,而路由器等中間節(jié)點(diǎn)設(shè)備能更及時、甚至提前預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀態(tài),路由器主動隊(duì)列管理機(jī)制也是擁塞控制的重要組成部

3、分,它是在必要時通過丟包來有效地監(jiān)控隊(duì)列的長度,使網(wǎng)絡(luò)能夠有效地避免擁塞。本文主要對主動隊(duì)列管理算法中存在的穩(wěn)定性和公平性等方面的問題進(jìn)行了詳細(xì)研究,對RED算法和CHOKe算法中各自存在的缺陷提出了改進(jìn)方案。
　　(1)本文對隨機(jī)早期檢測算法丟包率公式涉及到的平均隊(duì)列長度和丟包率進(jìn)行了深入研究,因?yàn)閮烧咧g的線性關(guān)系導(dǎo)致 RED算法在網(wǎng)絡(luò)擁塞不嚴(yán)重的時候丟包率相對較大,而在較嚴(yán)重的時候丟包率相對較小。針對這一異常丟包現(xiàn)象,提出了

4、一種非線性的NL-RED擁塞控制算法,目的在于提高算法對網(wǎng)絡(luò)擁塞的調(diào)節(jié)能力。該算法建立了一個二階分組丟棄函數(shù)模型,在最小門限值附近丟包率緩慢增大,然而在最大門限值附近丟包率會快速增大,這樣就可以有效地將平均隊(duì)列長度控制在一個合理的范圍內(nèi)。NS2仿真實(shí)驗(yàn)證明NL-RED算法具有較好的網(wǎng)絡(luò)性能。
　　(2)本文在對 CHOKe算法深入研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合對 CHOKe算法的一些改進(jìn)算法的控制機(jī)制和優(yōu)缺點(diǎn)的詳細(xì)分析。針對 CHOKe算法對