采用UDP協(xié)議的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制策略研究.pdf

1、在實際項目開發(fā)中發(fā)現(xiàn)，在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用UDP協(xié)議進行主要數(shù)據(jù)傳輸時，由于產(chǎn)生和發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備需要連續(xù)不間斷的運行，這使得網(wǎng)絡(luò)中的UDP流量越來越大，最終造成了擁塞，輕微擁塞時導(dǎo)致丟包增加，嚴重時甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰。同時，UDP也會大量的占用TCP的帶寬，導(dǎo)致TCP的吞吐量嚴重下降。因此有必要對UDP進行擁塞控制，防止UDP的流量不受限制的增長，并保證對TCP的友好性。
　　本文對基于端到端的擁塞控制算法和基于路由器的擁塞控制算法進行

2、深入研究，從網(wǎng)絡(luò)的端系統(tǒng)和路由器兩個位置對相應(yīng)的擁塞控制算法進行分析，并在此基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的改進。
　　對TFRC（TCP-Friendly Rate Control，TCP友好速率控制）算法進行分析，并針對其響應(yīng)擁塞滯后和無擁塞分層的不足進行改進，得到MLC-TFRC（Multi-Level Congestion TFRC）算法。該算法首先得到抖動值，繼而根據(jù)抖動對是否會發(fā)生擁塞進行預(yù)判，并對即將發(fā)生擁塞的情況采取降速措施；然后

3、根據(jù)丟失事件率將網(wǎng)絡(luò)擁塞分成不同擁塞程度，對于不同程度的擁塞在發(fā)送端采用不同的吞吐量模型，以快速解決網(wǎng)絡(luò)擁塞。
　　對主動隊列管理（Active Queue Management，AQM）機制進行分析，并分析顯式擁塞通知（Explicit Congestion Notification，ECN）算法，針對ECN算法的不足，提出改進的EQCN（Explicit Queue Congestion Notification）算法。該算法

4、首先修改IP報文頭部，添加EQ標志位，并在IP頭的選項域中添加兩個選項，用于保存隊列長度和UDP包的數(shù)量，然后由接收端進行統(tǒng)計，再填充到對應(yīng)的選項中，最后發(fā)送端據(jù)此調(diào)整自身發(fā)送速率。另外，還對RED（Random Early Detection，隨機早期檢測）算法進行了改進，提出QRED（Queue based RED）算法，改進的算法將原來的單線性丟棄率-平均隊列長度函數(shù)修改成多線性分段函數(shù)，然后針對每個分段采用相應(yīng)的分段函數(shù)計算丟棄