基于NS的主动队列管理算法的仿真研究

论文摘要

进入二十世纪九十年代以来,计算机网络呈爆炸式增长,网络用户不断增加,新型的网络应用不断涌现。传统的网络服务机制“尽力而为”的服务模型已经不能够满足网络发展的需要,网络的拥塞状况成为网络发展的瓶颈问题。用户提供给网络的负载大于网络资源容量和处理能力是网络拥塞产生的根本原因。拥塞影响的结果是导致数据传输的时延增大,服务质量的降低以及由于分组丢失而浪费资源,使得网络性能急剧下降。如果不采用合适的网络拥塞控制策略,会导致拥塞更加严重甚至会使整个网络崩溃。网络拥塞问题一直是近年来国际上网络研究领域的热点问题。从Internet拥塞控制机制的发展来看,传统的拥塞控制机制以及许多改进的和新的拥塞控制算法大多是基于推测的,通过经验来改进算法,缺乏系统的理论和方法来对拥塞控制进行研究和设计。针对这些问题本文做了以下工作:本文首先介绍了Internet中的拥塞现象产生的背景、原因及拥塞控制策略研究状况。研究了拥塞控制的两种重要机制:TCP拥塞控制机制和IP层拥塞控制机制,并且介绍了这两类控制机制的研究进展。然后,详细研究了几种典型的队列管理算法,包括DropTail,RED,

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 Internet网络的拥塞问题
• 1.2.1 拥塞出现的直接原因
• 1.2.2 Internet体系结构和拥塞现象
• 1.3 拥塞控制的研究分类
• 1.4 拥塞控制的设计目标
• 1.5 本论文的研究内容和结构
• 第二章 TCP/IP拥塞控制机制
• 2.1 拥塞控制机制概述
• 2.2 端到端TCP拥塞控制策略
• 2.2.1 TCP拥塞控制机制
• 2.2.2 TCP发展的几个版本
• 2.3 IP层拥塞控制策略
• 2.3.1 队列调度机制
• 2.3.2 主动队列管理机制
• 2.3.3 显式拥塞通告
• 2.4 本章小结
• 第三章 典型队列管理算法的仿真分析
• 3.1 队列管理算法的发展
• 3.2 DropTail算法
• 3.2.1 算法描述
• 3.2.2 仿真分析
• 3.3 RED算法
• 3.3.1 RED的算法描述
• 3.3.2 RED的仿真实验
• 3.3.3 RED算法性能分析
• 3.4 ARED算法
• 3.4.1 ARED的算法描述
• 3.4.2 ARED的仿真实验
• 3.5 本章小结
• 第四章 主队队列管理中PI与PID算法仿真分析
• 4.1 TCP拥塞避免流控模型动态分析
• 4.1.1 TCP动态模型
• 4.1.2 模型线性化
• 4.2 AQM控制系统结构模型
• 4.3 PI/PID算法设计
• 4.4 扩展NS
• 4.5 仿真分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于优化Smith预估器的算法设计及仿真
• 5.1 Smith预估控制
• 5.2 改进PID算法设计
• 5.2.1 Smith预估器结构
• 5.2.2 算法设计
• 5.2.3 AQM控制器参数求解
• 5.2.4 算法的离散化
• 5.3 仿真分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 仿真平台NS研究
• 6.1 NS开发背景
• 6.1.1 NS的设计目标
• 6.1.2 开发背景及其版本
• 6.2 NS的原理
• 6.2.1 离散事件模拟器
• 6.2.2 NS体系结构
• 6.2.3 NS组件库
• 6.3 NS的运行平台及安装
• 6.4 用NS进行仿真的一般步骤
• 6.4.1 NS-2 中添加新模块步骤
• 6.4.2 仿真的一般步骤
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文