实现公平性的拥塞控制算法研究

实现公平性的拥塞控制算法研究

论文摘要

随着Internet的飞速发展,各种多媒体应用不断涌现,用户数量迅速增加,使得因特网的流量也随之急剧增加,由此而引发的网络拥塞已经成为制约网络发展和应用的瓶颈问题。而且,由于各种不同的应用和不同的用户共享着网络带宽,这样拥塞发生时,他们之间的带宽分配的公平性问题就显得十分的重要了。人们在带宽分配的实现机制上做了很多的研究,本文就是在前人研究的基础上对带宽分配机制的公平性进行了进一步的研究。本文首先介绍了Internet中存在的网络拥塞现象和拥塞控制策略的发展及研究现状,着重阐述网络拥塞控制策略中的两种策略:基于源端的拥塞控制策略和基于路由器的拥塞控制策略。接着广泛讨论了网络中存在的公平性问题,并在此基础上分析了已有的几种主要的解决网络公平性问题的主动队列管理算法的优点和不足。目前,主动队列管理作为控制网络拥塞的主要实现方法越来越受到人们的关注。在实现拥塞控制的同时,带宽分配的公平程度也成为衡量一个主动队列管理算法性能很重要的方面。由此,本文紧接着重点研究了一种核心无状态公平队列管理算法(CSFQ算法)的公平性。通过对该算法的分析,发现该算法实际表现出来的公平性并不理想。进而提出了一种改进的核心无状态公平队列管理算法(MCSFQ算法),并通过NS-2对新算法进行仿真实验来验证其公平性。仿真结果表明,改进算法表现其具有更加优良的公平性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 拥塞控制策略的研究与发展
  • 1.3 TCP拥塞控制存在的问题及引发公平性问题的原因
  • 1.4 主动队列管理算法改善网络公平性
  • 1.5 本文的主要内容及论文安排
  • 第二章 网络拥塞控制策略研究
  • 2.1 拥塞控制的基础知识
  • 2.1.1 拥塞和拥塞控制
  • 2.1.2 互联网的网络模型
  • 2.1.3 拥塞产生的原因
  • 2.2 基于源端的拥塞控制策略
  • 2.2.1 TCP拥塞控制算法的主要参数
  • 2.2.2 TCP拥塞控制
  • 2.2.3 TCP的改进和优化
  • 2.3 基于路由器的拥塞控制策略
  • 2.3.1 队列调度策略
  • 2.3.2 队列管理策略
  • 2.4 拥塞控制算法的评价指标
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 网络中公平性问题的研究
  • 3.1 TCP连接竞争资源的公平性
  • 3.2 TCP友好性
  • 3.3 UDP流给网络所带来的不公平性
  • 3.4 对非TCP友好流的控制手段
  • 3.4.1 对非 TCP友好流实施拥塞控制
  • 3.4.2 在路由器处采用公平带宽分配算法
  • 3.4.2.1 FRED算法
  • 3.4.2.2 公平排队的调度算法
  • 3.4.3 分布式主动队列管理算法 CSFQ
  • 3.5 本章总结
  • 第四章 一种改进的核心无状态队列管理算法
  • 4.1 原始的CSFQ算法
  • 4.1.1 CSFQ算法实现的功能框架及特点
  • 4.1.2 流量模型
  • 4.1.3 分组算法
  • 4.1.4 CSFQ算法存在的问题及目前的研究现状
  • 4.2 一种改进的CSFQ算法的设计思想
  • 4.3 改进算法的仿真分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 本文工作总结
  • 5.2 未来的工作展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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