Internet路由器中的拥塞控制策略

近年来 ,Internet变的日益繁忙 ,为了减轻当前 Internet的拥塞程度 ,路由器中就必须采取某种有效的拥塞避免 /控制策略 .本文分析了三种拥塞避免 /控制方案 ,并比较了它们的优缺点     

一种改进的拥塞控制算法

为控制网络拥塞,提出一种改进的随机早期检测（RED)算法——基于加权和的随机早期检测（WHS-RED）算法。算法的基本思想是利用网络中队列长度及其变化率的加权和,动态地控制网络丢包率。建立了数学模型,并给出了计算机仿真分析结果。实验证明改进算法减小了网络丢包率和带宽延迟,在维持网络稳定性和减小队列的波动性方面优于原RED算法。     

一种改进ARED拥塞控制算法的实现

随着互联网的迅速发展,无论是网民人数还是上网设备数都呈现高速增长的态势。虽然带宽等互联网基础资源相比二十年前有了质的飞跃,但是由于网络规模的增加还是带来了一系列的问题,其中网络拥塞是比较典型的一个。RED作为路由器主动队列管理策略中的重要算法已经在网络拥塞控制方面起到了很好的效果,成为IETF RFC2309建议的唯一候选算法。与队尾丢弃算法DropTail相比,RED算法具有网络链路利用率较高、吞吐量较大、网络时延和丢包率较小的优点,但其存在参数配置无法适应网络动态变化的缺陷,因而改进的ARED算法增加了自适应的功能,但也存在瞬时队列长度振荡等稳定性问题。对此,研究了RED及ARED拥塞控制算法,并提出了一种改进算法QARED,希望通过优化最大丢包概率计算函数来达到提高平均队列长度稳定性以及降低丢包率的目的。     

一种路由器辅助的可靠组播拥塞控制算法

面向可靠组播中的多媒体流传输业务,讨论了目前组播拥塞控制面临的主要挑战,提出了一种路由器辅助基于速率的组播拥塞控制算法。算法保证了多媒体业务的有效传输,很好地改善了丢失路径多样性问题。仿真表明,算法具有良好的公平性、有效性和可扩展性。     

非线性自适应拥塞控制算法研究

研究丢弃概率的变化率与队列长度稳定性间的关系,分析ARED算法及REM算法的丢弃概率计算函数,采用非线性化函数计算丢弃概率,提出一种非线性自适应拥塞控制算法(NLACCA),根据队列长度与目标队列长度中值的偏离程度动态地调整丢弃概率的变化率,从而减小队列长度波动,提高算法稳定性。在NS-2上进行的大量实验结果表明,该算法具有队列长度抖动性小、平均时延低、丢包数少等特点。     

一种改进的主动拥塞控制算法

在已有的主动网络拥塞控制机制(ACC)中,通过丢包的方式缓减拥塞。TCP拥塞控制机制起主导作用,但不能满足现有网络环境要求。该文提出一种改进的ACC算法,该算法将拥塞控制参数嵌入到每个主动包中,通过驻留在主动路由器中的拥塞控制代码,对参数进行相应修改,从而达到拥塞预防和控制的目的。仿真结果表明,该方法具有较好的网络带宽利用率和公平性,丢包概率接近0。     

基于路由器的随机早期检测算法的分析与优化

因特网的迅速发展使网络拥塞问题目益得到人们的重视,近年来提出了许多基于路由器的拥塞控制机制。本文详细分析了基于路由器的随机早期检测（RED）拥塞控制机制的设计思想、实现原理和优缺点。针对RED算法存在的缺陷提出了一种新的改进算法--SQRED算法,即当平均队列长度在最小和最大闲值之间时,使丢包概率采用一种平滑的增
长机制来代替线性增长。通过在Linux中使用NS-2设计网络仿真实验,对RED和SQ-RED算法的性能和实现进行了对比。仿真结果表明,SQ-RED算法能够获得更好的网络性能。     

非线性高阶RED拥塞控制算法

针对随机早期检测(RED)算法在网络拥塞不严重的时候丢包率相对较大,而在较严重的时候丢包率相对较小的问题,提出了一种非线性高阶RED拥塞控制算法,目的在于提高算法对网络拥塞的调节能力。该算法建立了一个高阶分组丢弃函数模型,在最小门限值附近丢包率缓慢增长,在最大门限值附近丢包率快速增长,有效地控制了平均队列长度。NS2仿真实验验证了改进算法可有效地提高网络性能。     

一种基于平均队列长度的改进RED算法

通过研究发现,随机早期检测算法中丢弃概率与平均队长成线性的增长关系,这就造成平均队长在最小门限值附近或者超过最大门限值时,按较高的概率丢包,从而降低了网络的利用率。为此,作者对RED算法的EWMA(指数加权滑动平均)方法进行了详细分析,指出其不足之处,并对原算法的计算平均队列长度的方法进行了改进。通过理论分析和仿真试验得出结论,改进RED算法由于在计算平均队列长度的时候结合考虑了当前队列长度的实际情况,并将二者结合起来决定何时丢包及丢包概率大小,大大减少了分组丢弃数,从而提高了RED算法的自适应性,减少了网络带宽资源的浪费,在网络延迟等重要指标上一定程度地优于原RED算法。     

基于模糊控制的拥塞控制算法研究

路由器在处理拥塞时,一般采用尾部丢弃算法和随机早期丢弃算法,把网络载荷分为正常、拥塞避免和拥塞三个阶段,并在拥塞避免阶段开始采取行动,丢弃一些数据包.由于各阶段的描述存在一定的不确定性,因此一些传统的方法很难取得很好的效果.文章充分利用模糊理论在处理不确定性问题上的优越性,提出一种新的基于模糊控制理论的拥塞控制算法,使路由器在发生拥塞时智能地分清各连接的状态,并能正确地处理处于拥塞状态的数据包.该算法有较好的早期预测能力,提高了拥塞机制的自适应性,确保网络拥塞控制系统的性能更稳定.     

基于NS2的路由器算法Droptail和RED的分析与比较

随着因特网的迅速发展,网络拥塞问题日益严重,近年来提出了许多基于路由器的拥塞控制机制。本文详细分析了基于路由器的弃尾（Droptail）和随机早期检测RED拥塞控制 机制的设计思想和算法实现。基于NS2网络仿真平台,分别在不同数据流和相同数据流情况下对两种算法的性能和原理进行了对比研究;对仿真结果进行吞吐量、延迟、振荡、丢包率等各项QoS指标的详细分析和比较,并给出了相应结论。     

一种快速拥塞指示算法及其性能分析

目前Internet采用的是TCP基于窗口的端到端的拥塞控制机制，但是端系统对拥塞的响应速度较慢，而且路由器在指示和控制拥塞方面不提供任何显式支持，基于上述考虑，本文提出了一种基于路由器的拥塞控制算法FECN，该算法在路由器处提供对拥塞的早期检测和指示机制，使源端具备快速响应拥塞的能力，同时通过自适应调整最大丢弃概率提高对网络状况的动态适应性，仿真实验表明，与RED／ECN算法相比，该算法降低了数据包的传输延迟，有效地提高了链路利用率，克服了现有算法的缺陷．     

一种改进的高速TCP拥塞控制算法

论文在深入分析了高速TCP协议的缺点和不足的基础上,提出了一种基于双重拥塞避免的高速TCP拥塞控制算法DA-HSTCP,并对改进算法进行了深入分析。测试结果表明改进后的算法提高了高速TCP协议的传输性能。     

一种基于模糊理论的拥塞控制方法

路由器在处理拥塞时．一般采用尾部丢弃TD-FIFO算法和随机早期丢弃RED算法。通常把网络载荷分为正常、拥塞避免和拥塞三个阶段，并在拥塞避免阶段开始采取行动。但是网络上信息量是一个动态、非线性过程，在各个阶段有一定的不确定性，因此一些传统的方法很难取得更好的效果。文中充分利用模糊理论在处理不确定性问题上的优越性，用整体和局部相结合的方法，取得比传统方法更好的效果。模拟结果表明．模糊算法比传统的RED算法更合理，效果明显，更好地改善了路由器的拥塞控制性能。     

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。     

基于RED算法的非线性拥塞控制

由于RED算法是采用丢包率随平均队列长度线性变化的方法,因此导致网络在拥塞并不严重的时候丢包率较大,在拥塞比较严重的时候丢包率较小,拥塞控制能力较低。该文提出非线性平滑算法通过对RED算法的丢包率函数进行非线性平滑,在最小阈值时丢包率增长速度比较小,在最大阈值时丢包率增长速度比较大,有效地控制了平均队列长度,具有较好的拥塞控制能力。NS2仿真结果表明该算法对丢包率、端到端时延、吞吐量以及时延抖动等性能均有较明显的提高。     

一种新的自适应网络拥塞控制算法

摘对网络拥塞机制进行了分析,并根据对RTT波动变化的分析,在不改变网络处理能力的情况下,通过对拥塞进行预测,改进了传统的TCP拥塞控制算法,提出了一种新的自适应RTT拥塞控制算法(ARCC)。通过NS2仿真,与传统TCP拥塞控制算法进行了比较,仿真实验证明该方法拥塞窗口变化比较平稳,很少出现拥塞,不会导致超时重传和丢包快速重传,同时吞吐率较高,在拥塞避免方面具有一定的意义。     

一种改进的TCP拥塞控制算法及仿真

TCP协议提供面向连接、可靠的服务,但应用于时延敏感的实时网络时,并不能保证实时性。当网络负载过大时,会出现拥塞、传输延迟和丢包等问题。为了降低网络拥塞概率,提出了一种改进的TCP拥塞控制算法TCP-EB。该算法根据确认数据包的速率估计网络可用带宽,调整拥塞窗口的大小,提高带宽利用率。出现拥塞时,对窗口衰减速度进行限制,保证传输的优先级高于其他数据流。最后将TCP-EB与传统拥塞控制算法TCP Reno、TCP Vegas进行比较,结果表明,提高了网络吞吐量和网络传输的平滑性。