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IP网络的QoS技术研究

作　者: 蔡珍珍
导　师: 周井泉
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电路与系统
关键词: 服务质量拥塞控制主动式队列管理公平性时延抖动
分类号: TN915.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 15次
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内容摘要

Internet的迅速发展致使IP业务的快速增长和多样化,同时随着用户数量的急剧增加,网络中流量呈爆炸式增长,网络拥塞问题呈现日益严重的趋势,因此服务质量(QoS)成为了当今世界研究热点之一。为了实现一定的QoS的性能指标,拥塞控制在解决网络拥塞问题上发挥着相当重要的作用,而主动式队列管理(Active Queue Management,AQM)机制又是实现拥塞控制的重要手段之一。AQM成为IP网络拥塞控制研究领域中备受关注和深入研究的热点问题,后续出现了很多关于AQM的改进算法,本文主要对几种AQM算法进行深入地分析比较,为了达到公平性和队列长度稳定性的统一性目标,在增强CHOKe公平性基础上,提出一种新的基于时延抖动AQM的算法CZ-CHOKe。该算法主要依据队列的平均队长和时延抖动来检测网络拥塞,如果发现网络中出现拥塞时,就随机地选择源端来通知,使之在队列溢出之前减小网络中发送数据包的数量,来达到缓解网络拥塞,同时采用动态采样击中和自适应丢包技术,从而更有效、更精确地对非响应流实施惩罚,提高该算法的公平性,采用二阶函数丢弃概率算法,保证队列长度稳定性。NS2网络仿真结果表明,该算法不仅能更有效地检测拥塞,适应流数量的变化,还能有效地保护响应流,提高非响应流的击中概率,提高其算法的公平性和队列长度的稳定性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 研究背景以及意义  8-9
  1.2 QoS 基本概念以及服务模型  9-12
  1.3 主动式队列管理重要性与研究意义  12-13
  1.4 论文研究内容  13-15
第二章 IP 网络的队列管理的基本原理  15-27
  2.1 网络拥塞  15-17
    2.1.1 网络拥塞问题  15
    2.1.2 网络拥塞直接原因  15-17
  2.2 网络拥塞的控制机制  17-23
    2.2.1 基于源端的TCP 拥塞控制策略  18-20
    2.2.2 基于中间节点的拥塞避免机制  20-23
  2.3 主动式队列管理分析与比较  23-27
    2.3.1 随机早期检测RED 算法  23-24
    2.3.2 自适应RED 算法  24-25
    2.3.3 FRED 算法  25-26
    2.3.4 CHOKe 算法  26-27
第三章基于时延抖动的主动队列管理算法  27-43
  3.1 公平性问题  27-28
  3.2 CZ-CHOKe 算法提出  28-32
    3.2.1 RED 算法优缺点  29-30
    3.2.2 ARED 算法优缺点  30
    3.2.3 FRED 算法优缺点  30-31
    3.2.4 CHOKe 算法优缺点  31
    3.2.5 CZ-CHOKe 算法的设计目标  31-32
  3.3 CZ-CHOKe 算法原理  32-43
    3.3.1 拥塞检测方法  33-35
    3.3.2 惩罚非响应流的方法  35-40
    3.3.3 丢弃概率方法  40-42
    3.3.4 CZ-CHOKe 算法的实现  42-43
第四章 CZ-CHOKe 算法的仿真  43-57
  4.1 网络仿真工具NS2  43-46
    4.1.1 NS2 组成及功能  43-45
    4.1.2 NS2 体系结构  45-46
  4.2 CZ-CHOKe 算法仿真结果  46-57
    4.2.1 CZ-CHOKe 算法仿真结构  48-49
    4.2.2 平均队列长度及丢包率  49-51
    4.2.3 时延及时延抖动  51-52
    4.2.4 链路利用率  52-53
    4.2.5 吞吐量及公平性指数  53-57
第五章总结与展望  57-59
  5.1 本文工作总结  57-58
  5.2 展望与后续工作  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-62
攻读硕士学位期间取得的科研成果  62

IP网络的QoS技术研究

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