基于公平性的MPLS拥塞控制策略的研究

论文摘要

随着网络技术的快速发展和网络规模的不断扩大,目前基于尽力而为（best-effort）的Internet已经不能满足多媒体应用及其它非传统应用对网络传输质量的要求。在高速网络中按照用户的要求提供服务质量（Qos）控制成为一个普遍的要求,也是当前计算机网络中研究的热点问题。 网络的拥塞控制和服务质量是两个密不可分的研究课题。拥塞控制作为预防和解决网络拥塞的重要手段,不仅能够提高网络的性能和效率,同时也是实现网络QoS的必要前提。一个时常有可能出现拥塞的网络是不可能保证良好的服务质量的。 MPLS是IETF提出的实现QoS的一种极具前景的新一代骨干网技术,它的流量工程优势为QoS提供了有力的保证,但是,对于网络上大量的非响应流和响应流竞争带宽资源的问题,它并没有有效的机制来保证二者之间的公平性。非响应流非法抢占响应流的带宽已成为良好QoS实现的一大障碍。 本文首先回顾了目前拥塞控制技术研究的基本概况;随后分别对Internet中的基于窗口的TCP拥塞控制机制和IP层路由器处的拥塞控制机制进行了深入的探讨:然后分析了IETF提出的几种典型的网络QoS的实现机制IntServ,DiffServ和MPLS:分析了公平性在拥塞控制中的重要性并分析比较了主动式队列管理领域中几种针对公平性的策略;在此基础上,针对非响应流和响应流竞争带宽资源的公平性问题,本文提出了一种基于公平性的MPLS拥塞控制机制f-MPLS,该机制结合了MPLS模型和一种基于公平性的主动式队列管理算法CSFQ算法。最后通过仿真试验证明该机制能够在一定程度上解决MPLS网络中响应流和非响应流之间的公平性问题。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 拥塞控制产生的原因
• 1.3 拥塞控制机制的研究与发展
• 1.4 拥塞控制机制的设计目标
• 1.5 拥塞控制方法的分类
• 1.6 本文的内容及主要工作
• 第二章 TCP／IP拥塞控制
• 2.1 TCP／IP的结构
• 2.2 TCP拥塞控制
• 2.2.1 TCP基本拥塞控制方法
• 2.2.2 TCP拥塞控制的改进研究
• 2.3 IP拥塞控制
• 2.3.1 随机早期检测RED算法
• 2.3.2 BLUE算法
• 2.3.3 随机指数标记REM算法
• 2.3.4 显式拥塞指示算法ECN
• 2.4 TCP／IP拥塞控制方法比较
• 2.5 小结
• 第三章 IP网络中QoS的实现
• 3.1 IP网络QoS的定义及其实施方案
• 3.2 综合服务体系结构
• 3.2.1 IntServ模型
• 3.2.2 IntServ的局限性
• 3.3 区分服务体系结构
• 3.3.1 DiffServ模型
• 3.3.2 DiffServ的优缺点
• 3.4 多协议标记交换协议
• 3.4.1 MPLS的基本概念
• 3.4.2 MPLS的工作原理
• 3.4.3 MPLS的优势
• 3.5 模型比较
• 3.6 小结
• 第四章 基于公平性的MPLS拥塞控制策略
• 4.1 公平性问题
• 4.1.1 TCP连接间的公平性问题
• 4.1.2 TCP友好性问题
• 4.2 基于公平性的主动式队列管理策略
• 4.2.1 FRED算法
• 4.2.2 SFB算法
• 4.2.3 CHOKe算法
• 4.2.4 CSFQ算法
• 4.2.5 算法比较
• 4.3 一种基于公平性的MPLS拥塞控制策略
• 4.3.1 f-MPLS的设计思想
• 4.3.2 f-MPLS的工作过程
• 4.4 小结
• 第五章 仿真实验及结果分析
• 5.1 网络仿真工具NS
• 5.1.1 NS简介
• 5.1.2 NS的结构
• 5.1.3 使用NS进行网络仿真的方法和步骤
• 5.2 仿真试验及性能评估
• 5.2.1 公平性实验一
• 5.2.2 公平性实验二
• 5.2.3 丢失率实验
• 5.3 小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 进一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 论文相关工作