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1、高速长时延拥塞控制的系统稳定性研究第31卷第3期南京邮电大学(自然科学版)2011年6月JournalofNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfNaturalScience)Vo1.3lNo.3Jun.2011高速长时延拥塞控制的系统稳定性研究梁伟,张顺颐,1.南京邮电大学信息网络技术研究所,江苏南京210003,2.常熟理学院计算机科学与工程学院,江苏常熟215500/摘要:对高速长时延拥塞控制的FASTTCP拥塞控制算法中的稳定性做了研究.提出了一种基于控制理论的网络流量数学模型,对方程线性
2、化之后进行了拉普拉斯变换,得到一个带负反馈的线性窗口拥塞控制系统.对一条瓶颈链路上FAST数据流传输的情况,分析了窗12/'控制参数满足稳定条件下选择的范围,得出了参数满足稳定的充分条件.在分析结果之后,用ns2进行了仿真,结果与所得结论符合较好,证明了参数满足稳定条件所得出范围的正确性.关键词:计算机网络;拥塞控制;FASTTCP;拉普拉斯变换;奈奎斯特中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:l673—5439(2011)03-0067-05OnStabilityConditionsofCongestionControlinHigh-spee
3、dLong-latencyNetworksLIANGWei,ZHANGShun.yi,1.InstituteofInformationNetworksTechnology,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing21003,China'~2.ComputerScienceandTechnologyDepartment,ChangshuInstituteofTechnology,Changshu215500,China/Abstract:Thestabilityconditionsof
4、congestioncontro1inhigh—speedlong—latencynetworksinFASTTCParestudiedinthispaper.AcontinuoustimefluidflowmodelofthelinkbufferiSconsideredtocreatealineareontrolsystemrelatedtoFASTTCP.LinearingthefluidflowmodeIandwindowcontrolmode1.withLaplacetransformversionofthem,anegativefeedba
5、cksystemwithopenlooptransferfunctionispresen—ted.Then.intheeaseofthelinkiSsharedbymanyFASTflows.asufficientconditiononasymptoticalsta—bilityofFASTTCPcongestionwindowrelatedtotheparameterisobtained.PacketlevelNS2simulationsareusedtoverifythetheoreticalresults.Keywords:computerne
6、tworks;congestioncontrol;FASTTCP;Laplacetransform;Nyquist0引言高速大时延环境下传统算法带宽利用率不高,FASTTCP是在Vegas基础上采用反馈时延作为拥塞度量的改进方案,着眼于解决这个问题.在高速网络环境下,带宽利用率可达90%以上,这一点是其它算法所无法比拟的.FAST根据距离平衡点位置的远近非线性地调整窗口大小变化的快慢,以此提高窗口的响应速度和减缓窗口的波动幅度,使得数据流始终处在最佳传输状态.关于拥塞控制的研究工作当中,除了平稳状态分析,另一个主要就是拥塞控制算法的动态性能分析.尤其
7、是要考虑不计反馈时延时的稳定性,以确保系统工作状态的确是趋于平衡的.然而由于缺乏可以用数据传输来模拟证实的精确模型,所以在这方面的研究尚无定论.以FASTTCP为例,在不考虑反馈时延时,现有的实验总是表明FAST是稳定的,而理论分析的结论却存在不稳定的情况.收稿日期:2010-06-22;修回Et期:2010—10—10基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2009AA01Z212,2009AAO1Z202),汀苏省重大科技支撑计划(BE2008134)资助项目通讯作者:梁伟电话:(025)83430245E—mail:liangnfigu
8、el@163.COnl南京邮电大学(自然科学版)在网络拥塞控制领域最基本的一个就是要研究协议的动态特性,而稳
