基于RED隊列的后向式擁塞標(biāo)記機制研究.pdf

1、隨著社會的飛速發(fā)展，越來越多的信息交互需要通過互聯(lián)網(wǎng)來承載。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)承載的數(shù)據(jù)類型已從以前的純文本數(shù)據(jù)發(fā)展為現(xiàn)在的語音、視頻、文本等多類型數(shù)據(jù)了；同時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型也從以前單一的有線網(wǎng)絡(luò)向有線、無線、衛(wèi)星等混合網(wǎng)絡(luò)擴展。多樣化的數(shù)據(jù)類型和多樣化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提出了更加嚴(yán)格的要求。加之網(wǎng)絡(luò)流量的飛速增加，網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象將更加嚴(yán)重。因此，擁塞控制已經(jīng)是網(wǎng)絡(luò)正常運行所必備的條件，并且擁塞控制算法的性能直接影響到網(wǎng)絡(luò)的流暢性、帶寬的利用

2、率。傳統(tǒng)的TCP版本主要是根據(jù)RTT的測量來判斷網(wǎng)絡(luò)擁塞的產(chǎn)生，由于RTT并不能直接反映網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況，因此根據(jù)RTT來推測網(wǎng)絡(luò)擁塞的產(chǎn)生并不準(zhǔn)確。目前的一些改進版本也采用了顯式的擁塞信息反饋來判斷擁塞的產(chǎn)生，此類版本在判斷網(wǎng)絡(luò)擁塞上比較準(zhǔn)確，但是這些版本要么對TCP協(xié)議改動過大而無法大規(guī)模部署，要么無法正確區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)丟包原因。同時RED隊列作為一種流行的主動隊列管理機制并不具備自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來改變自身參數(shù)的能力，也導(dǎo)致采用RED隊列進行

3、擁塞標(biāo)記的VCP、ECN算法無法高效運行。本文首先針對RED主動隊列管理的缺點以及在實際應(yīng)用中所存在的不足，提出了基于RED的q值自適應(yīng)的RED標(biāo)記算法并對比分析了改進后的算法與原RED算法的處理性能，進而提出了基于此隊列模型的后向式擁塞控制機制算法，并于NS模擬器中對該算法進行了仿真運算。本文工作的主要創(chuàng)新點和貢獻在于：
　　 1.針對RED主動隊列管理機制在隊列參數(shù)配置上的不可更改性導(dǎo)致的RED無法高效運行在多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中

4、的問題，本文提出了具有自適應(yīng)能力的XRED隊列。XRED隊列在對網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞趨勢的判決上更準(zhǔn)確，因此提供了對顯示擁塞控制協(xié)議的強有力支撐，讓顯式擁塞控制協(xié)議能夠反饋更準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)擁塞狀態(tài)。
　　 2.后向式擁塞控制協(xié)議從根本上解決了網(wǎng)絡(luò)丟包原因無法正確區(qū)分的問題。在后向式擁塞控制協(xié)議中，如果XRED隊列沒有明確反饋擁塞通告則表明網(wǎng)絡(luò)中的報文丟棄原因是是鏈路不穩(wěn)定或無線信號不好造成的，與網(wǎng)絡(luò)擁塞沒有任何關(guān)系；如果XRED隊列明確反饋