禁忌遗传算法整定的网络拥塞控制研究

研究网络拥塞优化控制问题,网络路由器是网络拥塞的主要控制单元,当网络业务流量大增,造成路由器缓存队列增加,引起时延抖动.传统网络路由器采用PID控制方式,与控制效果相关的3个参数,采用试验和试凑等人工方式进行优化,参数一旦确定就固定不变,而网络上信息流量具有时变性和突发性,因此传统PID固定参数方式不能适合网络变化特点,导致网络容易产生拥塞现象.为了更好防止网络拥塞,提出一种禁忌遗传算法的网络拥塞控制方法.用遗传算法的全局搜索方式对网络路由器PID控制参数进行寻优,再用禁忌搜索算法对遗传算法得到的PID参数进行局部求精搜索,最后获得最优网各路由器PID控制参数.仿真结果表明,禁忌遗传算法能够很好的适应网络流量变化规律,更快找到最优路由器PID控制参数,提高控制效果,有效控制网络流量,减少了网络传输时延,为优化控制提供了参考.     

基于路由器的网络拥塞控制策略研究

因特网的迅速发展使拥塞控制问题日益得到人们的重视，传输控制协议（TCP）在拥塞控制中一直发挥着至关重要的作用，但路由器是网络中的核心部件，是网络状态更直接的感受者。为实现网络的有更有效的控制，路由器端处也应采取相应的措施，本文讨论了路由器端的几种拥塞控制方安，并分析了比较各种方案的优缺点。     

一种网络流量监控算法设计

网络流量监控是实现网络性能分析和监控的重要手段,文章阐述了采用排队论建立网络流量分析的基本模型,得出网络的流量预测方式和稳态拥塞率求解公式,结合常用的网络流量监控参数,合理的实现对网络流量的估算和监控过程。     

解析拥塞控制的算法

归纳了基于路由器网络拥塞控制算法,此算法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,参照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。分别在路由器不同状态下实施拥塞控制算法,当网络为轻度拥塞时,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。     

早期确定性拥塞指示算法

分析了RED算法在拥塞指示信息传输上的不足，提出了一种早期确定性拥塞指示算法，使得拥塞指示能尽可能快地到达TCP源，以有效地响应路由器的早期拥塞，使用改进的NS进行了仿真实验，实验结果表明该算法在保证网络吞吐率的基础上，能更有效地降低路由器中的丢包率，提高网络的利率率。     

基于云模型的Ad-hoc拥塞跨层控制仿真

针对传统网络拥塞控制方法没有考虑到控制丢包率,导致控制效果不佳的问题,提出基于云模型的移动Ad-hoc网络拥塞跨层控制方法.分析移动Ad-hoc网络的分层结构,构建网络拓扑结构模型.运用该模型分析丢包产生的原因,并加以优化.在此基础上为了提升网络链路的使用率、降低网络拥塞程度,在缓冲队列中采用云模型检测网络拥塞情况,调节网络数据的发送速率,从而实现对网络拥塞的跨层控制.通过仿真分析可知,上述方法的控制效果较理想,丢包率较低,有效解决了传统方法中存在较大丢包率的问题,能够为相关工作提供可靠的参考,具有较高的使用价值.     

以路由器为核心的IP网络预报避免控制拥塞的实现策略

在现有的IP网络基础上如何提高服务质量、如何更好的将IP和ATM两种技术结合起来、如何在IP网络上实现包括实时通信业务在内的综合业务通信，是当前IP领域的研究热点．就目前的研究成果而言主要有两大方向：一是提高分组交换的速度，提高网络带宽，从根本上解决IP网络的质量问题．另一方向是提供完善的流量控制与拥塞避免机制并参照ATM的一些成功技术经验．目前，IP领域的主要问题是如何折中考虑两个因素，即技术的完备复杂性和简单可操作性．本文将研究以路由器为核心构筑的IP网络其预报、避免、控制拥塞的实现策略，包括：各种服务模型的描述、数据包的分类方法、路由器管理拥塞的方法、路由器预报避免拥塞的方法，它们都可以应用于现有网络，并且在逐渐完善。最后，对上述各方法的优缺点进行了比较．     

基于IP拥塞控制的一类优先级服务排队系统模型的计算机模拟

基于TCP／IP协议的拥塞问题、Internet QoS分析、数据传输都需考虑优先级服务的排队系统。本文引入了到达因子、路由器因子，讨论了路由器缓存容量为有限且服务规则为服从优先级服务的基于IP拥塞控制的模拟模型，分别在串并联混合情形建立两类模拟模型，这一类模型在Internet网络构架、TCP／IP拥塞问题、QoS问题定量分析、网络资源优化问题也都有广泛的应用。本文给出模拟实例。     

基于云模型的无线传感器网络拥塞及速率控制策略

针对无线传感器网络拥塞带来的网络丢包、能量损耗等问题,提出了一种基于云模型的无线传感器网络拥塞及速率控制策略。节点周期性地计算本地队列拥塞度,利用云模型的模糊随机性控制速率调节因子来决策节点输入速率,再通过公平性策略进行上游节点及本地速率分配。仿真实验结果表明,本文的拥塞及速率控制机制具有良好的公平性和节能性,能够有效缓解网络拥塞,降低网络丢包率,延长网络寿命。     

路由器中拥塞数据流浪费带宽问题及其解决方法

传统的路由器拥塞控制算法主要依据本级队列资源的拥塞状态信息进行报文丢弃决策,这将导致产生拥塞数据流浪费带宽问题BW-CDF.从理论上分析了BW-CDF问题产生的原因,为解决该问题提出了一种新的路由器拥塞控制算法CC-AMR,该算法综合考虑多级资源的拥塞状态而实施更加合理的报文丢弃决策.同时,阐述了该算法在基于网络处理器的核心路由器上的实现方法.实际的测试验证结果表明该算法能够缓解BW-CDF问题,从而较大幅度地提高了拥塞发生时路由器的总吞吐率.     

一种基于多阶段资源感知的拥塞控制算法

拥塞控制是组成IPQos的重要部分,传统的拥塞控制算法主要是通过对本地的资源拥塞信息来进行拥塞状态的判定和丢弃决策,而这有可能会导致带宽浪费问题。通过对基于网络处理器的路由器的多阶段拥塞控制时机分析,本文提出一个多阶段资源感知算法CC-AMR,并在路由器上进行了具体的实现和性能测试。结果表明,该算法可以在拥塞发生时有效地提高系统的性能。     

基于反馈的区分服务网络拥塞管理方案研究

为了有效解决RED算法拥塞响应滞后以及在聚集类之间公平性不足的问题,提出建立一种基于早期拥塞指示反馈的区分服务网络模型,并在该模型上采用优先级早期随机检测算法。在网络入口节点对分组进行分类、聚集与监测,各队列按优先级设置不同队列长度阈值,当平均队列长度或各队列长度达到相应阈值范围时,立即触发不同程度拥塞指示包向源端反馈。使用改进的NS进行了仿真实验,实验结果表明该算法使得拥塞指示能尽可能快地到达TCP源,有效地降低路由器中的丢包率。提高网络利用率,并且为不同的聚集类提供不同优先级服务,保障了聚集类的公平性。     

高带宽无线局域网中PI速率控制算法

针对传统传输控制协议（TCP）在高带宽、无线网络中性能表现不佳的问题, 建立了一个端到端的虚拟路由器模型, 提出了一个端到端的发送端比例积分（PI）速率控制算法。根据RTT的变化, 利用PI控制器计算发送端的发送速率, 使瓶颈节点的队长稳定在一个目标位置, 减少拥塞丢包, 避免无线链路错误丢包引起的对拥塞窗口的错误调整。仿真结果表明, 与传统拥塞控制协议相比, 新机制能较好地控制路由器队长、提高网络负载的稳定性和网络吞吐率。     

采用改进的RED算法实现BACnet路由器拥塞控制

BACnet协议规定了用于BACnet路由器拥塞控制的报文,但是没有规范拥塞控制算法。文章分析了把随机提前检测(RED)算法应用于BACnet路由器的可行性,并结合BACnet网络的特点,提出了一种基于绝对优先级调度的RED算法。采用这种改进的RED算法,BACnet路由器可以在保证BACnet网络可靠性的前提下,对BACnet网络进行有效的拥塞控制。     

互联网中的模糊滑模拥塞控制策略

针对互联网中的拥塞控制问题, 基于滑模控制理论及T-S（Takagi-Sugeno）模糊模型,提出了一种模糊滑模拥塞控制策略。考虑到互联网中存在的不确定和时变时滞因素,采用T-S模糊模型对网络系统进行了建模。利用线性矩阵不等式设计了一个渐近稳定的滑模面,有效地补偿了不确定及时滞因素的影响。基于趋近律的方法设计了控制器,有效地抑制了路由器中队列长度的振荡。多种情况下的仿真对比表明,所提出的控制策略具有更好的稳定性和鲁棒性。     

通用拥塞控制及其在Linux内核中的实现

目前Internet上的拥塞控制采用以TCP为核心的基于窗口技术的端到端（end-to-end)控制方法,具有丢包、响应速度慢等缺陷,造成网络资源的极大浪费。文中提出的通用拥塞控制方法通过对拥塞的早期检测和在相邻节点间交换拥塞控制信息等方法,使网络能对拥塞做出快速响应,从而有效地克服了端到端拥塞控制方法的缺陷,实验结果表明,采用通用拥塞控制的网络在吞吐量和抖动等性能上均优于端到端拥塞控制。     

基于拥塞控制和资源调节的DDOS攻击防范策略

网络需求的剧增,对网络服务质量的要求也越来越高,拥塞已经成为一个十分普遍和重要的问题。造成网络拥塞的原因多种多样,针对各原因也有相应的缓解和解决办法。文中提出一种基于拥塞控制和资源调节的DDOS攻击防范策略,该策略由路由器端和被攻击目标端共同配合,防范DDOS的攻击。     

命名数据网络中的一种主动拥塞控制策略

为解决命名数据网络（Named Data Networking,NDN）中的拥塞控制问题,在加权公平排队（Weighted Fair Queuing,WFQ）算法的基础上,提出了基于即时调整兴趣包发送速率的名字加权公平排队（Name Weighted Fair Queuing,NWFQ）算法。当网络拥塞时,利用基于令牌桶算法的速率限制机制对超速流进行降速惩罚,同时更新兴趣包中的拥塞信息域并将其逐跳反馈给下游路由器;利用数据包将拥塞信息反馈给请求端,请求端据此调整兴趣包的发送速率,从而解决网络拥塞。基于ndnSIM的仿真结果表明,该算法能有效提升瓶颈链路利用率并接近95%,同时保证较低的丢包率和平均流完成时间。