面向端到端服務的網絡擁塞控制研究.pdf

1、隨著IP網規(guī)模的擴大，Internet的用戶數量也隨之急劇增加，網絡的業(yè)務負載和復雜性等問題也越來越突出。有效的擁塞避免/控制機制對于網絡的發(fā)展應用十分重要。為了減輕當前IP網的阻塞現象，主干網路由器必須采取有效的策略來避免和控制網絡擁塞，從而保證整個網絡的穩(wěn)定性。
　　 當前，大多數路由器使用隨機早期檢測(RED Random Early Detection)算法處理擁塞控制。RED是一種廣泛應用于包交換網絡的主動隊列管理技術

2、，它通過監(jiān)視路由器的平均隊列長度，在緩沖區(qū)滿之前主動丟包，降低路由器的丟包率，維持較小的隊列長度，為了使得整個網絡能夠在吞吐量高的時候和時延較低的時刻保持平衡，所要的做的就是使TCP連接避開同時進入“慢啟動”，即要合理處理TCP業(yè)務量的各種復雜的突發(fā)情況，因而提高了網絡的利用率，能夠更好處理全局同步和大業(yè)務量服務質量差的問題。
　　 傳統(tǒng)RED的性能很大程度上依賴于其參數是否適合于當前的流量特征，在網絡流量發(fā)生大規(guī)模變化時容易引

3、起網絡不穩(wěn)定，同時，系統(tǒng)的最優(yōu)隊長也由各種數據流的特性決定。論文根據當前網絡負載的特征，系統(tǒng)地探討了當RED算法的參數發(fā)生變化時，RED算法對網絡性能的具體影響，給出了在特定的網絡環(huán)境下選擇和調整RED參數的方法，提高RED的適應性;通過分析研究RED算法中存在的問題，借助隨機過程和排隊論的數學原理建立了丟尾算法的排隊模型，結合概率論推導出了丟包率-平均隊列長度的冪次方函數關系函數關系。由此為基礎，對RED算法進行非線性的改進。再者，根

4、據GRED(Gentle-RED)算法，文中又在已改進算法上增大隊列門限閾值范圍再次提出改進算法，并對改進算法進行了理論上的分析。最后，通過建立一般業(yè)務量和大業(yè)務量的網絡仿真環(huán)境，利用改進的算法IRED(Improved RED)和IIRED(Improved ImprovedRED)與現有改進算法PRED(Promoted RED)進行實驗，主要在丟包率和平均隊列長度兩個方面進行性能對比。實驗結果證明，改進算法的思路與結果都是正確的，