一种动态参数的随机早期检测算法DRED

提出了一种根据网络统计特征动态调节参数的RED改进算法DRED（Dynamic RED）,它能够降低丢包率,提高RED算法的网络适应性和链路利用率。实验结果表明,DRED算法是有效的。     

一种丢包区分方法及其在Linux下的实现

针对传统拥塞控制机制在无线链路丢包的情况下出现的盲目降低拥塞窗口、TCP吞吐量下降的问题,研究无线/有线混合环境下基于该机制的一种丢包区分方法——WECN,在Linux操作系统下进行实现。搭建混合网络实验床仿真WECN与TCP Reno, TCP Westwood 2种协议相结合的网络模型。测试结果表明,WECN能扩展到已有的TCP协议中,提高含无线链路网络中TCP的吞吐量。     

一种改进的主动队列管理算法

主动队列管理是实现网络拥塞控制的重要技术,但是多数主动队列管理算法如随机早期检(RED)都存在对参数依赖性强的问题。针对RED算法中平均队列长度不能完全反映网络拥塞状况的问题,该文结合平均队列长度和网络的负载,提出一种改进的RED算法。该算法能根据网络负载的变化,自适应地调整丢包的概率,使它更符合网络的实际状况。通过仿真进行了性能分析,证明了算法的有效性。     

一种改进的自适应随机早期检测算法

为了进一步减小Adaptive RED算法中队列长度的波动性,在对丢弃概率的变化率与队列长度稳定性的关系进行研究后,对Adaptive RED算法的丢弃概率计算函数进行了非线性化,使得算法能够根据平均队列长度与目标队列长度区间中值的偏离程度动态地改变丢弃概率的变化率,减小了队列长度的波动,进而提高算法的稳定性。     

一种改进的随机早期检测算法

针对随机早期检测(RED)算法稳定性差的问题,根据排队论知识,在分析了决定其性能要素的分布规律之后,得出结论：路由器缓冲区的队列长度是非线性分布的,路由器尾丢弃率随队列平均长度的增大而增大,但不是呈线性关系。给出了一种非线性改进算法,改善了算法的稳定性。     

一种改进的RED路由队列算法分析与研究

分析了Internet业务流随机早期检测(random early detection,RED)算法的原理和局限性,提出了一种改进的RED算法。该算法利用一个高阶分组丢弃函数,在最小门限值附近以较低的概率标记丢弃分组,在最大门限值附近迅速提高分组的标记丢弃概率;利用队列长度的变化趋势来动态调整RED算法的参数,减小了RED算法对参数的依赖,增强了算法的稳定性。NS2的仿真实验证实了它的有效性。     

一种针对TCP动态队列管理的控制算法

描述了一种新的TCP/IP动态队列管理控制算法,对于传统的随机早期检测法(RED)来说,它的主要目标之一就是稳定路由器队列的长度,然而它实现此目标并不是很成功,主要因为它在平衡队列长度的过程中很强地依赖了动态TCP链接数。而新的动态控制算法则使用了一种简单的控制方法,当路由器缓冲区即将出现拥塞时,它能够根据当前路由器缓冲区负载概率来随机地实施包丢弃。该算法能够很好地稳定路由器缓冲区的队列占用数,同时,在实现过程中并不用评估动态TCP链接数以及分析网络流的状况。所给出的一个实验模型表明,该控制算法是有效可行的。     

一种针对TCP动态队列管理的控制算法

描述了一种新的TCP/IP动态队列管理控制算法, 对于传统的随机早期检测法(RED)来说, 它的主要目标之一就是稳定路由器队列的长度, 然而它实现此目标并不是很成功,主要因为它在平衡队列长度的过程中很强地依赖了动态TCP链接数. 而新的动态控制算法则使用了一种简单的控制方法, 当路由器缓冲区即将出现拥塞时, 它能够根据当前路由器缓冲区负载概率来随机地实施包丢弃. 该算法能够很好地稳定路由器缓冲区的队列占用数, 同时, 在实现过程中并不用评估动态TCP链接数以及分析网络流的状况.所给出的一个实验模型表明,该控制算法是有效可行的.     

基于RED的差异型丢包队列管理算法

网络流量中UDP成分的逐渐增加可能导致网络存在拥塞缓解失效的隐患.通过引入TCP流量与非TCP流量的区分丢包互斥机制,使用Lotka-Volterra竞争模型证明在该机制下TCP与非TCP流量在网络中必然存在平衡点,作者提出基于TCP与非TCP差异型丢包的队列管理机制.该机制依据TCP模型推导出的TCP协议流量的丢包概率,利用当前缓存队列中的TCP和非TCP数据包的状态,对不同的传输层协议产生差异型的动态丢包概率以确保AQM的稳定性和传输层协议间的公平性.     

参数自适应的随机早期检测算法

主动队列管理(AQM)算法是最近网络拥塞控制研究的重点,随机早期检测(RED)算法作为 AQM 算法的代表受到广泛的关注.分析了随机早期检测算法的原理和局限性,针对 RED 算法参数配置困难的问题,提出了一种参数自适应的随机早期检测算法.该算法能够根据网络负荷的变化动态的调节 RED 算法的参数,从而能够在突发业务下对拥塞做出及时有效的反应.通过仿真表明该算法能够有效地降低丢包率,降低数据包排队延时,提高了 RED 算法的网络适应性.     

Reduction of queue oscillation in the next generation Internet routers

The Internet routers employing the random early detection (RED) algorithm for congestion control suffer from the problem of chaotic queue oscillation. It is well known that the slowly varying nature of the average queue size computed using an exponentially weighted moving average (EWMA) used in the RED scheme causes this chaotic behavior. This paper presents a new mathematical function to model the weighting parameter used in the EWMA. The proposed weighting function incorporates the knowledge of the dynamic changes in the congestion characteristics, traffic characteristics and queue normalization. Using this pragmatic information eliminates the slowly varying nature of the average queue size. It is evident from our simulations that the proposed approach not only reduces the chaotic queue oscillation significantly but also provides predictable low delay and low delay jitter with high throughput gain and reduced packet loss rate even under heavy load of traffic conditions.     

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     

主动队列管理RED算法改进与实验仿真研究

分析了RED及其改进算法的原理和局限性,提出了一种非线性高阶RED拥塞控制机制。该算法利用一个高阶分组丢弃函数,在下限阈值附近以较低的概率标记丢弃分组,在上限阈值附近迅速提高分组的标记丢弃概率。并对网络仿真器NS2进行扩展,通过系列仿真实验验证了改进算法有效提高了网络性能。     

基于RED算法的改进研究

拥塞控制(congestion control)机制是确保Intemet QoS的关键因素,随机早期检测(Random Early Detection,RED)算法是提高网络服务质量、解决网络阻塞的重要算法.针对网关的到达队列来说,丢包率的算法采用RED基本思想中与平均队列长度呈线性的关系并不合适,提出了立方RED算法.算法对RED算法进行了改进,使流丢包率与平均队列长度呈立方函数关系,通过NS-2仿真软件研究表明.算法可以有效的增加了网关的吞吐量、减少丢包率.     

网络拥塞控制的稳定性研究

针对网络拥塞控制存在的系统参数设置反应过于敏感造成的系统稳定性差的问题,建立时滞反馈控制模型,找出反馈控制中参数之间的联系,确定系统稳定性的条件。通过对主动队列管理三种算法的仿真实验,证明:RED算法在满足稳定性条件后,网络的性能有了很大改善,获得了较满意的效果。     

A framework to determine bounds of maximum loss rate parameter of RED queue for next generation routers

Random early detection (RED) is expected to eliminate global synchronization by random active packet drop. Its packet drop probability is decided by the maximum packet drop probability in its drop function, buffer thresholds, and average queue length. It has been observed that for a large number of connections, a small value of the maximum packet drop probability may not eliminate global synchronization. Furthermore, since RED uses four parameters to regulate its performance, it is necessary to relate its maximum drop probability with those parameters. The objective of this paper is to develop a framework for the bounds of the maximum drop probability of RED, based on TCP channel model and traffic characteristics. The value of the maximum drop probability obtained by our model will make RED queue achieve its targeted goals.     

A linear system analysis of RED

The random early detection (RED) algorithm proposed by Floyd and Jacobson [IEEE/ACM Trans. Networking 1 (4) (1993) 397] is a simple and quite effective mechanism for active queue management and as a result has been widely implemented in Internet routers. While RED certainly performs better than drop-tail, its parameters are difficult to tune to give good performance under different congestion scenarios. Also, studies have shown that RED does not stabilize the queue lengths in routers, because its equilibrium queue length strongly depends on the number of active TCP connections. As a result numerous variants of RED have been proposed to work around the performance problems of RED. In this paper, using inferences drawn from a linear systems analysis, we provide an insight into why RED is difficult to tune. The same linear systems analysis is used to show that the DRED algorithm proposed in [Computer 36 (2–3) (2001) 203; Comput. Commun. 24 (12) 2001 1170] overcomes the performance limitations of RED [IEEE/ACM Trans. Network. 1 (4) (1993) 397].     

主动队列管理机制的性能分析

主动队列管理(AQM)是拥塞控制中一个热点。通过NS仿真器,深入研究了几个AQM算法的性能。仿真结果显示,没有一个AQM算法在所有网络条件下是最好的。它们存在响应速度、链路利用率等性能不足。分析了性能局限性的原因,指出了今后的研究方向。     

一种队列管理和队列调度结合的算法

队列的管理和调度是网络处理中非常重要的一个环节.针对传统的队列算法分离队列管理和队列调度的缺点,提出了一种两种机制结合的算法.该算法以排队延时和系统吞吐量综合性能折中最优为目标,使用最优化决策的方法,根据数据源端的发送速率和网络节点中的缓冲队列长度调整带宽资源的分配.在仿真平台NS2下对算法进行了大量的仿真实验,最终的实验结果表明:按照网络性能公式(Power公式)的标准,该算法比传统的算法在性能上提高了近20%.因此该队列算法更能够提升网络处理的性能.     

虚拟输入队列与队列管理算法的公平性

提出了具有不同接入带宽用户共享上行链路时的公平性问题——基于用户的公平性,根据队列管理算法(如早期随机检测和队尾丢弃等)在这种应用场合的公平性缺陷中引入了虚拟输入队列的概念——在路由器的上行输出接口上为每一个输入接口维护一个逻辑队列,以逻辑队列为主体应用队列管理算法。对虚拟输入队列的结构和实现进行了详细描述,并给出了针对虚拟输入队列的调度算法。仿真结果表明,在队列管理策略上引入虚拟输入队列,不仅能够达到原有的拥塞控制效果,解决基于流的公平性问题,同时能够提供较好的基于用户的公平性。