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互联网端到端拥塞控制的研究

互联网的体系结构以IP协议提供的无连接端到端报文传输服务为基础。在这种体系结构下,端到端拥塞控制算法在保证网络的稳定运行方面具有十分重要的作用。在端到端拥塞控制中有两个主要部分:在网络设备中使用的“链路算法”和在主机及网络边缘设备中使用的“源算法”。链路算法检测拥塞的发生,并将拥塞的信息反馈给用户;源算法根据反馈信息调整发送数据的速率。本文研究了互联网端到端拥塞控制,研究的内容和结论如下:本文研究了链路算法中主动队列管理算法的设计,从不同角度提出了三种不同的主动队列管理算法。首先针对PI算法反应速度慢的问题,从结合PI控制器和比例控制器优点的角度出发,提出了P2I算法;针对P2I算法中状态切换比较粗糙的问题,提出了Fuzzy-PI算法,使用模糊控制算法来控制状态的切换。P2I算法和Fuzzy-PI算法的性能优于PI算法,但它们都是从PI算法派生出来,都具有PI算法参数适应范围窄的问题。为此,使用在比例控制器上增加自适应机制的方法  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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互联网端到端拥塞控制算法研究

拥塞控制机制是保证网络稳定可靠运行的关键技术之一,拥塞控制机制一直是计算机网络领域的研究热点。目前互联网中使用最广泛的端到端拥塞控制机制是TCP拥塞控制。虽然TCP拥塞控制已经显著地降低了互联网崩溃的概率,但是围绕着TCP拥塞控制产生了许多新的研究课题。在传统TCP协议的基本框架下,许多新型窗口更新算法(例如HSTCP和STCP)都采用了凸性递增机制,提高了TCP连接对分组丢弃概率的承受能力,从而解决了高带宽延迟积网络的效率问题。但是凸性递增并不能从根本上提高网络效率,而且在大窗口条件下也很难保证网络的稳定性。另外,这些算法在设计过程中都忽略了小时间尺度网络拥塞的影响。本文主要研究了普通窗口更新算法的稳定条件,及其对网络效率等性能的影响。研究发现,普通窗口更新算法的稳定性条件要求,在平衡状态附近的分组级拥塞窗口的递增量必须足够小,并且在平衡状态附近的递减速率必须大于往返时间级递增速率。研究还发现,凸性递增算法仅能改善递增收敛性,...  (本文共162页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉科技大学
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基于背景流变化特征的端到端拥塞控制算法研究

在复杂的网络应用中,人们对高效、准确、快速的获取数据有着越来越高的要求。然而,受到网络体系结构、网络设备处理能力以及带宽大小等因素的影响,数据在传输的过程中可能发生拥塞。这时,就会出现网络延迟增大、网络整体性能下降以及数据不能有效到达目的端等现象。因此,对拥塞进行控制具有十分重要的现实意义。AIMD算法是对网络进行拥塞控制的最常见算法之一。AIMD算法可以根据网络是否发生拥塞及时调整发送数据包的个数,同时又不会因为调整过于频繁而使网络系统产生不稳定的振荡。然而,在网络出现拥塞时,AIMD算法会存在一次性发送数据包数量过大和拥塞发生后数据包重传个数过多的问题。本文针对这两个问题提出了一种基于传输间隔时间的拥塞控制算法。改进的算法通过平均分配每个往返时延内数据包的发送时间来控制发送数据包数量过大的问题,同时设计了探测包的发送策略来避免数据包重传个数过多。在理论上,改进的算法对改善拥塞状态起到了一定的作用。同时,此算法在试验中取得了较...  (本文共40页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

端到端的网络拥塞控制及服务质量研究

拥塞控制和服务质量两个密切联系的研究课题。由于TCP端到端的本质,拥塞控制的源算法无法利用网络中的具体信息进行理想地拥塞控制。为了解决这一问题,拥塞控制的链路算法由于能够利用网络层支持因而成为一个研究热点,特别是主动队列管理机制。另一方面,当前的Internet是基于尽力而为传输模型的,它不能够提供任何服务质量保证。日益增长的多媒体应用却对服务质量提出一定的要求,因此QoS保证对当前的网络来说就必不可少。在带宽资源非常有限的无线网络环境下,提供服务质量保证就更具有挑战性。针对上述问题,本文分别从网络层、传输层、媒体接入子层着手对传统的固定网络、蜂窝网络、移动Ad Hoc网络进行了研究。提出了一个基于平均队列长度改变速率RED的增强算法。RED可以在很大程度上改善网络中的拥塞状况。它使得网络取得高吞吐率的同时经历较低的平均队列延时。然而这种算法使得平均队列长度对于网络的拥塞水平以及RED参数设置非常敏感。为了缓解RED的参数依赖性...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

基于IP组播端可靠传输系统的设计与实现

IP组播技术高效地节省了主干网网络带宽、提高了网络资源的利用率,在诸多领域中得到了越来越广泛的应用,成为视频会议、视频点播、网络电视等对带宽占用较高的各种网络多媒体业务的最优解决方案。然而IP组播只提供尽力而为、无连接的服务,不能保证数据的按序、可靠传输。因此,本文针对大容量文件的数据传输特征,探究了IP组播端到端可靠传输的相关机制。首先,本文简要介绍了IP组播的基本概念、IP组播体系结构、IP组播地址、IP组播协议以及实现IP组播的必备条件,为IP组播端到端可靠传输机制的研究奠定了理论基础。其次,深入研究了现有的差错恢复机制:自动请求重传技术和前向纠错技术。根据大文件传输的特征,提出了端到端的NACK、SACK的自动请求重传技术和基于数字喷泉的分组级前向纠错技术相互结合的端到端差错恢复机制。分析了网络拥塞产生的原因和组播拥塞控制的评定标准,根据可扩展性和TCP友好性要求,提出了自适应网络的端到端组播拥塞控制算法。再次,全面理解...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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TCP/IP网络的拥塞控制机制与算法研究

由于网络的规模、用户数量及业务量的爆炸式增长,网络拥塞的状况愈来愈严重和复杂。拥塞容易造成吞吐量、传输时延等服务质量(Q_oS)性能指标的下降,严重影响带宽、缓存等网络资源的利用率。拥塞控制是实现服务质量的基础,而作用于网络中间节点的主动队列管理策略(AQM)是解决IP网络拥塞问题和保证QoS的重要途径。在强调业务模型的新网络体系结构中,研究如何通过增强拥塞控制保证网络服务质量(QoS),即是拥塞控制研究的意义所在。本文在分析了TCP和IP拥塞控制机制的基础上,从控制理论的角度对拥塞控制进行了应用研究,本文的主要工作如下:介绍了拥塞和拥塞控制的概念和意义,详细分析了基于源端的TCP拥塞控制机制以及基于路由器的IP拥塞控制机制,分别对TCP和IP拥塞控制的常见算法,存在的问题及改进的措施进行了分析和总结。从经典控制理论角度对网络拥塞控制机制建模并进行分析,以TCP拥塞控制机制为研究对象。之后着重分析了作用于中间节点上的主动队列管理...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>