IPv6网络拥塞控制的研究

论文摘要

随着互联网技术的普遍应用,IPv4网络体制中存在的内在缺陷也越来越明显。互联网发展逐渐转向以IPv6体制为基础的下一代互联网络,然而,网络拥塞问题仍然存在,并且成为制约下一代网络发展及应用的重要因素。能否有效解决IPv6网络中的拥塞问题是下一代互联网络发展的关键技术之一,也是维护网络稳定、提高网络利用效率的核心问题。目前解决IPv6网络拥塞问题已有基于IPv6数据包标记的网络拥塞控制算法及基于OSPFv3路由协议的拥塞控制算法等。本文提出了基于IPv6路由器的网络拥塞控制策略,此策略以网络中流量守恒为原则,根据复用统计的方法将路由器的输入输出流量作比较,以比较结果将路由器的工作状态分为空闲状态、正常状态、轻度拥塞状态、重度拥塞状态。然后在路由器不同状态下实施拥塞控制算法,并在路由器处设置特殊流标签,通过在发送端提取数据包的反馈信息调整发送速率。当工作状态为轻度拥塞时,在路由器处采用改进的RED的算法并进行数据流管理;当网络出现重度拥塞时,再结合ECN算法进行拥塞控制。最后,在NS2网络模拟环境中,对此算法进行了仿真。通过对网络吞吐量等性能指标的研究发现,本算法一定程度缓解了网络拥塞状况,通过与其它IPv6网络拥塞控制算法性能进行比较,证明本文所提出的是一种有效的IPv6网络拥塞控制策略。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景和意义
• 1.3 研究的现状和发展趋势
• 1.4 论文主要研究内容
• 2 网络拥塞控制的研究
• 2.1 网络拥塞的概念
• 2.2 拥塞产生的原因
• 2.3 网络拥塞控制机制及算法分类
• 2.4 典型拥塞控制算法
• 2.4.1 传输层TCP拥塞控制算法
• 2.4.2 网络层IP拥塞控制算法
• 2.4.3 ECN拥塞控制算法
• 2.5 本章小结
• 3 IPv6网络拥塞控制
• 3.1 引言
• 3.2 IPv6网络的特点
• 3.2.1 IPv6数据包格式
• 3.2.2 IPv6中路由协议
• 3.3 基于IPv6流标记的拥塞控制算法
• 3.4 基于OSPFv3路由协议的拥塞控制算法
• 3.5 本章小结
• 4 基于IPv6路由器的网络拥塞控制策略
• 4.1 引言
• 4.2 IPv6网络中的路由器
• 4.3 路由器流量评判模型的建立及性能分析
• 4.4 网络稳定性的控制
• 4.4.1 延迟判断模块
• 4.4.2 动态队列调整
• 4.4.3 平均队长确定
• 4.5 基于IPv6路由器的拥塞控制策略的建立
• 4.5.1 拥塞控制策略的建立
• 4.5.2 轻度拥塞状态下的解决方案
• 4.5.3 重度拥塞状态下的解决方案
• 4.6 实验环境说明
• 4.6.1 NS2概述
• 4.6.2 NS2中类及相关命令的描述
• 4.7 IPv6网络拥塞控制算法的实验仿真
• 4.7.1 基于IPv6路由器的网络拥塞控制策略的实验仿真
• 4.7.2 网络拥塞控制算法比较
• 4.8 本章小结
• 5 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 附录