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Internet中拥塞控制策略研究

作　者: 余莉
导　师: 舒勤
学　校: 四川大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 拥塞控制随机早期检测主动队列管理平均队列长度链路利用率
分类号: TP393.07
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

近年来,网络中出现了许多新的应用,如实时话音和图像业务,这给拥有有限资源的网络又增添了很大的负担,越来越严重的网络拥塞问题逐渐暴露出来。为解决这些问题,仅增加互联网的容量是远远不够的,还需要有灵敏的和有效的网络拥塞控制的方法。在网络通信中,拥塞容易造成延迟和吞吐量等QoS性能指标下降,是影响带宽、缓存等网络资源利用率的关键因素,因此有效解决拥塞问题对于提高网络性能具有重要意义。研究表明,仅仅靠端到端的TCP层基于滑动窗口的流量控制已很难满足网络中日益增长的业务量的要求,因此网络本身必须采用某种手段参与拥塞控制。最好的办法是让IP层参与资源的分配控制工作,在路由器中引入相应的拥塞控制机制对拥塞进行监测和预防。主动队列管理(AQM)作为目前路由器中广泛采用的拥塞控制策略在保证较高的吞吐量的基础上有效地控制队列长度,从而实现了控制端到端时延,保证服务质量的目的。随机早期检测(RED)算法是AQM中有效的实现算法,有关它的性能也是近来网络研究的一个热点。本文首先介绍了Internet中的拥塞控制机制,主要讨论了IP层的拥塞控制策略,针对目前广泛使用的主动队列管理策略中的RED算法进行了详细研究。RED利用EWMA形式计算平均队列长度只在分组到达时进行,所以平均队列长度的计算反映的更多的是分组到达速率而不是缓存的当前占用情况。即使当前队列为空,丢弃可能还在继续。这将造成链路利用率的大大降低。针对这一问题,本文提出了一种改进的RED算法,在平均队列长度的计算中考虑当前队

全文目录

1 绪论  8-14
  1．1 Internet中网络拥塞原因  8-9
  1．2 拥塞控制策略的发展进程及现状  9-12
    1．2．1 TCP拥塞控制  9-10
    1．2．2 主动队列管理  10-12
  1．3 本文的主要工作及内容安排  12-14
2 TCP/ IP拥塞控制策略  14-25
  2．1 拥塞控制的基本原理  14-15
  2．2 TCP基于窗口的端到端的拥塞控制机制  15-19
    2．2．1 基本概念  15-16
    2．2．2 TCP拥塞控制算法  16-19
  2．2 IP拥塞控制策略及缓存管理技术  19-25
    2．2．1 缓存管理的职能  19-21
    2．2．2 基于分组丢弃技术的缓存管理算法的分类  21-23
    2．2．3 现有基于分组丢弃的主要缓存管理算法简述  23-25
3 随机早期检测算法(RED)  25-37
  3．1 RED的动机  25-26
  3．2 RED的设计目标  26
  3．3 RED算法实现  26-33
  3．4 提高 RED的公平性  33-34
  3．5 支持多优先级的 RED  34-36
  3．6 增强 RED的自适应能力  36-37
4 改进 RED算法  37-57
  4．1 改进 RED算法思想  37-43
    4．1．1 对 RED中 EWMA的分析  39-42
    4．1．2 EWMA的局限性  42-43
  4．2 改进的 RED算法实现  43-46
    4．2．1 减小avg_q  43-45
    4．2．2 分组丢弃计算  45-46
  4．3 NS仿真器概述及仿真模型设计  46-56
    4．3．1 NS简介  46-47
    4．3．2 使用 NS进行网络模拟的方法和一般过程  47-50
    4．3．3 仿真环境设计  50-51
    4．3．4 仿真结果及分析  51-56
  4．4 小结  56-57
5 结论  57-58
参考文献  58-62
附录 A  62-63
附录 B Im_RED．tcl  63-66
附录 C Im_RED．h  66-69
声明  69-70
致谢  70

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