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路由器中的主动队列管理算法研究

论文摘要

互联网的高速发展与广泛普及,使它同人们的日常生活密切相关。为了满足用户需求,各种新型网络应用和网络服务陆续出现,并得到快速发展。然而,随着网络流量的急剧增长,网络拥塞问题的反复出现严重影响了网络的性能。因此,实施拥塞控制对保证网络的稳定运行和提高网络的服务质量有非常重要的作用。当今互联网主要使用的是TCP/IP协议,网络中的流量也以TCP流为主,采用TCP的端到端拥塞控制方法和采用IP的路由器拥塞控制方法成为研究的热点和重点。主动队列管理技术采用丢包来积极响应拥塞的方式,以减少资源分配的不公平现象,提高了网络的服务质量和稳定性,达到缓解和避免拥塞的目的,是拥塞控制最重要的手段。一个好的主动队列管理算法不仅能降低丢包率、提高吞吐量等,同时要对拥塞状况做出良好的预测,保证网络的整体性能。通过主动队列管理算法中的RED及相关算法的研究与分析,引入一种类似“S”型增长曲线方程的方法来权衡丢包率与平均队列长度之间相互促进与抑制的关系,提出了应用逻辑斯蒂方程的RED改进算法。实验表明,该算法在丢包率方面与RED算法相比,降低了约28%,与非线性RED算法相比,降低了约9%；同时在吞吐量等方面也有明显改善,特别是在网络稳定性方面有比较突出的进步。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 前言
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究现状
  • 1.3 研究内容与结构安排
  • 1.4 本章小结
  • 第二章 网络拥塞控制概述
  • 2.1 拥塞控制理论基础
  • 2.1.1 基本概念
  • 2.1.2 拥塞控制原理
  • 2.1.3 拥塞控制算法评价
  • 2.2 端到端拥塞控制理论
  • 2.3 路由器拥塞控制理论
  • 2.4 发展趋势
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 主动队列管理理论
  • 3.1 概述
  • 3.2 随机早期探测算法
  • 3.2.1 平均队列长度的计算
  • 3.2.2 丢包率的计算
  • 3.2.3 算法性能分析
  • 3.2.4 相关改进算法
  • 3.3 其他主动队列管理算法
  • 3.3.1 BLUE算法
  • 3.3.2 RIO算法
  • 3.3.3 PI算法
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 应用逻辑斯蒂方程的RED改进算法
  • 4.1 非线性RED算法
  • 4.2 逻辑斯蒂模型
  • 4.2.1 逻辑斯蒂模型简介
  • 4.2.2 特征及其应用
  • 4.3 改进的RED算法
  • 4.3.1 对Logistic模型的变换
  • 4.3.2 推导过程
  • 4.3.3 非线性比较
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 仿真实验与结果评价
  • 5.1 仿真平台
  • 5.2 分析工具
  • 5.2.1 数据处理方法
  • 5.2.2 画图工具
  • 5.3 仿真实验设计
  • 5.4 结果分析说明
  • 5.4.1 实验结果一
  • 5.4.2 实验结果二
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 全文总结
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间发表的论文

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/e53829842682b41ae35ce64d.html