路由器緩存需求的研究.pdf

1、路由器作為一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，是不同網(wǎng)絡(luò)之間互連的樞紐。然而隨著互聯(lián)網(wǎng)流量與傳輸技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)路由器緩存設(shè)置方法逐漸暴露出一系列缺陷，成為限制網(wǎng)絡(luò)性能提升的主要因素之一。到目前為止，關(guān)于路由器的緩存需求問題的研究仍未有統(tǒng)一的結(jié)論。 本文首先介紹了路由器緩存需求問題的最新研究進(jìn)展，重點(diǎn)討論了基于TCP協(xié)議模型的五種典型的緩存設(shè)置方法，通過分析與比較得出，基于不同假設(shè)前提和分析目標(biāo)的緩存設(shè)置方法適應(yīng)于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。然后通過仿真

2、進(jìn)一步研究了影響緩存需求的幾個主要因素，著重分析了各種TCP協(xié)議、隊(duì)列管理機(jī)制與路由器緩存大小的相互影響，得出在高帶寬延遲網(wǎng)絡(luò)下，當(dāng)采用高速TCP協(xié)議和主動隊(duì)列管理機(jī)制（AQM）時緩存需求大大減小。 針對現(xiàn)有固定大小的緩存設(shè)置方法無法適應(yīng)流量復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，本文結(jié)合吞吐量優(yōu)化理論，提出了一種鏈路狀態(tài)自適應(yīng)的路由器緩存設(shè)置算法BSLS。該算法運(yùn)用微分的思想引入一個判定因子，采用乘性增加乘性減少（MIMD）方式動態(tài)改變可用緩存閾

3、值，通過緩存閾值的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的優(yōu)化。文中通過仿真驗(yàn)證了BSLS算法在各種負(fù)載條件下都能保持高吞吐率，同時取得排隊(duì)延遲和擁塞丟包率的合理折中。 針對802.11無線局域網(wǎng)下信道帶寬的時變性和CSMA/CA機(jī)制的隨機(jī)性，本文在AP節(jié)點(diǎn)處設(shè)計一種自適應(yīng)緩存設(shè)置算法ABS，該算法結(jié)合實(shí)時測量的MAC隊(duì)列空閑率，區(qū)分無線信道的競爭狀況，并采用加性增大加性減少（AIAD）的控制策略動態(tài)調(diào)整緩存閾值，ABS算法實(shí)現(xiàn)吞吐量優(yōu)化的同時有效