AQM算法的穩(wěn)定性與改進(jìn)算法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet上的多媒體應(yīng)用層出不窮，傳統(tǒng)的Internet僅提供盡力而為的傳送服務(wù)，但因其中路由器沒(méi)有QoS保證而影響了IP網(wǎng)絡(luò)向綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。IPQoS是指IP數(shù)據(jù)流通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的特性，如：傳輸服務(wù)的可靠性、延時(shí)、延時(shí)抖動(dòng)、吞吐量和丟包率等。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)提供的負(fù)載容量大于它實(shí)際的處理能力。如果沒(méi)有對(duì)業(yè)務(wù)流進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的約束標(biāo)準(zhǔn)，瓶頸鏈路的隊(duì)列長(zhǎng)度會(huì)增加從而增大了數(shù)據(jù)包的時(shí)延，最終，網(wǎng)絡(luò)因緩存空間耗

2、盡而將丟棄到達(dá)的數(shù)據(jù)包，即產(chǎn)生了擁塞現(xiàn)象，這就可能不符合規(guī)定的最大延遲和丟包標(biāo)準(zhǔn)值。 Internet的主要互聯(lián)協(xié)議TCP/IP的擁塞控制機(jī)制對(duì)于預(yù)防或減輕擁塞具有特別重要的意義。TCP層使用基于窗口的端到端的擁塞控制。然而，隨著Internet規(guī)模的迅速擴(kuò)大，僅依靠端到端的擁塞控制很難使網(wǎng)絡(luò)保持在高效且公平的運(yùn)行狀態(tài)，于是在路由器中實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)隊(duì)列管理(AQM)的擁塞控制應(yīng)運(yùn)而生。本文介紹了針對(duì)TCP的擁塞控制形成的一些TCP的

3、實(shí)現(xiàn)版本，討論了基于IP層的AQM擁塞控制方案，分析了TCP和IP擁塞控制結(jié)合的方案的穩(wěn)定性。目前，在路由器中普遍使用的AQM算法為Floyd等人提出的隨機(jī)早期檢測(cè)(RED)算法，并且RED算法被RFC2309推薦作為主動(dòng)隊(duì)列管理的唯一候選算法。本文詳細(xì)介紹了RED算法的實(shí)現(xiàn)，并基于自動(dòng)控制理論分析了RED算法自身存在的缺陷，即響應(yīng)時(shí)間與系統(tǒng)穩(wěn)定性的矛盾，和穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的隊(duì)列長(zhǎng)度依賴于網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載水平；然后，針對(duì)以上缺陷提出改進(jìn)，形成了RE