不稳定传输下网络拥塞检测及调度算法研究

发布时间：2021-11-05 01:19

　　自从上世纪80年代分组交换技术提出以来,计算机网络正得到迅猛的发展,网络用户规模也急剧上升,随之而来出现了网络拥塞和网络资源调度等问题。网络拥塞是由于在一定时间段内到达的数据包过多,路由器无法及时处理这些数据包,从而堆积在缓冲区内,造成网络传输时延增加,而时延增加又反过来降低了网络处理数据包的能力,如此循环,造成网络传输效率急剧下降,引发网络拥塞,严重时造成死锁现象,导致网络瘫痪;网络资源调度是指针对不同用户的数据包到达路由器后,在缓冲区内分别形成不同的队列,而由于每个用户链路的信道状态不一致,为了最大化地利用网络资源同时保障所有用户的服务质量,还要兼顾一定的公平性,需要合理的调度策略对不同的队列进行有效调度。考虑在分组网络下,数据包在传输过程中不可避免地存在随机的时延抖动,特别是无线网络中存在的信道干扰更会加剧时延抖动,严重时其范围可以到达零点几秒,我们称之为不稳定传输。不稳定传输会对队列尺寸等网络参数的观测带来干扰,而拥塞控制和调度策略都是根据队列尺寸等信息触发相应的控制机制,因此,不稳定传输势必会影响网络拥塞控制、调度策略的性能,甚至无法保证系统的稳定性,而目前,相关的研究成果还... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１吞吐量和响应时间随负载的变化??

数据包在到达节点后，会先进入相应的队列等待调度，因此也需要有效??的调度览法，将数据分组按照特定规则分配到各接收端，实现网络资源的高效??利用。调度算法在网络中的作用如图１．２，网络中存在ｎ个队列，调度算法按照??特定的调度规则，从这ｎ个队列中选择一个队列，对其进行调度并发送数据包。??截止到目前，由于有线网络的带宽固定，对有线网络的包调度算法可以简单地实??发送端〇??“——｜?＿?？?接收端０??ｉ?丨?Ｍ?＾、?ｉ?Ｉ????：：?／?Ｉ?队列〇Ｉ?＼?；；???发送端１??１一＂￣ｋ－——丨队列１?１?）?ｉ￣！——?接收端１??＾?ｉ?丨?＼?Ｊ?ｉ?；—＝??ｒ?１?、ｊ?＼?；?ｒ￣—???发送端”?一——丨?、一”??Ｕ——？接收端”???ｆ?ｊ?１???拥塞控制?调度算法??图１．２网络中的拥塞控制与调度算法??现为所有数据流提供明确的吞吐量和时延保障，能为所有有线用户提供较好的??Ｑ〇Ｓｌ１２］［１３ｌ，因此，关于有线网络的资源调度问题己经趋于成熟。然而，对比于有??线网络，无线网络具有很多的特殊性，我们难以将有线网络中的包调度算法直接??移植到无线网络中，主要存在以下几个方面的问题［ｌ４ｈ??（１）

２．１．１．?ＡＱＭ?简介??ＡＱＭ拥塞控制主要作用于网络层，其可以分成三个组成部分：拥塞检测器??（ＣＩ）、拥塞控制函数、反馈机制＠１。如图２．１所示，拥塞检测器用于检测拥塞情??况，拥塞控制函数决定发生拥塞时的处理方式，反馈机制是指中间节点反馈给源??端并使其改变发送速率的反馈信号。下面就这三个组成部分的现状展开讨论。??ｍ＆ｍ??ＡＱＭ算法??源端算法，如ＴＣＰ等?■—?．??：ｉｍｍｍ－?控制２鉸；．丨心技‘??Ｃｑ?????拥塞拽制信ｉ￣￣??图２．１?ＡＱＭ拥塞控制原理??１．拥塞检测器??目前，主要有基于队列的ＡＱＭ算法和基于速率的ＡＱＭ算法，前者检测队??列尺寸信息直接控制队列尺寸在某一特定范围内，而后者检测到达路由器的速??率间接控制队列尺寸。早期提出的ＡＱＭ算法的拥塞检测器完全依赖于队列尺寸??信息，然而这类方法只考虑了队列尺寸的一阶信息，可能会造成较低的链路利用??１１??


本文编号：3476782