基于主動隊列管理算法的網(wǎng)絡擁塞控制研究.pdf

1、計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,推動了世界信息化進程,互聯(lián)網(wǎng)上用戶數(shù)量和網(wǎng)絡業(yè)務量的增長,使人們對于網(wǎng)絡的需求越來越大,對網(wǎng)絡服務質(zhì)量的要求也越來越苛刻?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的急劇增長,使網(wǎng)絡出現(xiàn)了擁塞現(xiàn)象,導致網(wǎng)絡性能下降,中間節(jié)點丟包率增加,網(wǎng)絡時延增大,用戶的服務得不到及時響應,解決網(wǎng)絡擁塞已經(jīng)成為一個十分重要的課題。網(wǎng)絡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)絡資源,使網(wǎng)絡能夠達到最高效能;另一方面也在不斷研究新的網(wǎng)絡協(xié)議和算法,為

2、網(wǎng)絡發(fā)展進行必要的前瞻性研究。
　　當網(wǎng)絡的負載超過網(wǎng)絡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)絡條件來實時協(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)絡中間節(jié)點所能發(fā)揮的作用考慮較少,而路由器等中間節(jié)點設備能更及時、甚至提前預測網(wǎng)絡的擁塞狀態(tài),路由器主動隊列管理機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)控隊列的長度,使網(wǎng)絡能夠有效地避免擁塞。本文主要對主動隊列管理算法中存在的穩(wěn)定性和公平性等方面的問題進行了詳細研究,對RED算法和CHOKe算法中各自存在的缺陷提出了改進方案。
　　(1)本文對隨機早期檢測算法丟包率公式涉及到的平均隊列長度和丟包率進行了深入研究,因為兩者之間的線性關系導致 RED算法在網(wǎng)絡擁塞不嚴重的時候丟包率相對較大,而在較嚴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列長度控制在一個合理的范圍內(nèi)。NS2仿真實驗證明NL-RED算法具有較好的網(wǎng)絡性能。
　　(2)本文在對 CHOKe算法深入研究的基礎上,結(jié)合對 CHOKe算法的一些改進算法的控制機制和優(yōu)缺點的詳細分析。針對 CHOKe算法對