可信网络中的拥塞控制策略研究

论文摘要

网络技术的飞速发展导致新的网络应用也在不断地迅速增长,这就要求网络不仅能支持低速/高速数据流、图像等非语音业务的传输,而且能支持视频、流媒体等多媒体业务的传输,但同时涌入网络的大量数据也加重了网络的拥塞状况。网络在现有这种拥塞状况下很难保证不同种类业务流的服务质量,互联网上的应用也越来越复杂多变,恶意网络行为不断增多并越来越难以被察觉遏制,网络的可靠性和安全性也正面临严峻的考验,“可信网络”就在这样的背景下被提出的。适当的主动队列管理（AQM）机制可以有效地减小网络拥塞、保证各种业务流服务质量和减小网络资源分配的公平性问题,所以本文将主要研究可信网络路由框架下的AQM机制。本文以可信路由框架下的AQM策略管理要求为指导,在RIO-C算法的基础上提出了一种改进的基于多优先级业务分类的AQM算法——SCRIO算法。该算法利用每种业务流的当前分组到达速率计算它们各自的平均队长,对不同等级业务分组实施不同的丢弃策略,并且通过分组到达速率与每种业务流的目标速率的比较来动态调整其最大分组丢弃概率。通过NS2网络仿真平台对SCRIO算法在三种实验环境下进行了验证,结果表明该算法不仅能够实现业务区分,而且平衡了不同优先级业务流之间带宽资源分配的不公平问题,减小了对低优先级业务流的“歧视”作用,具有较好的公平特性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容及组织结构
• 第二章 可信网络和拥塞控制概述
• 2.1 可信网络
• 2.1.1 可信网络概念
• 2.1.2 可信网络路由框架模型
• 2.1.3 可信路由框架的优点
• 2.2 拥塞控制
• 2.2.1 拥塞及其产生的原因
• 2.2.2 拥塞控制意义及策略
• 2.2.3 TCP拥塞控制
• 2.2.4 基于中间节点的拥塞控制
• 2.2.5 拥塞控制算法的评价标准
• 2.3 队列管理策略
• 2.3.1 被动队列管理
• 2.3.2 主动队列管理
• 2.4 典型主动队列管理算法介绍
• 2.4.1 RED算法
• 2.4.2 FRED算法
• 2.4.3 RIO-C算法
• 2.5 本章小结
• 第三章 一种改进的基于多优先级业务分类的AQM算法
• 3.1 网络中业务流之间的公平性问题
• 3.2 改进的基于多优先级业务分类的AQM算法
• 3.2.1 SCRIO算法的设计目标
• 3.2.2 SCRIO算法的设计实现
• 3.3.3 SCRIO算法的具体描述
• 3.2.4 SCRIO算法的性能评价
• 3.3 本章小结
• 第四章 SCRIO算法仿真与分析
• 4.1 NS2 网络仿真软件
• 4.1.1 NS2 简介
• 4.1.2 NS2 网络模拟的一般过程
• 4.1.3 NS2 相关工具介绍
• 4.2 SCRIO算法的仿真与性能分析
• 4.2.1 拓扑结构与参数设置
• 4.2.2 TCP流网络传输环境仿真实验
• 4.2.3 TCP/UDP混合流网络传输环境仿真实验
• 4.2.4 UDP流网络传输环境仿真实验
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 未来的工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果