浅析internet中的拥塞控制和流量控制

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1、浅析Internet中的拥塞控制和流量控制作者：李希源学号：12041302前言计算机网络在当今社会生活中起到越来越重要的作用，其规模也成爆炸式的增长，应用也越来越广，但是随着人们对网络的要求越来越高，网络拥塞和数据冲突问题已经引起人们的密切关注。流量控制的根本目标就是要防止网络拥塞,从而能更有效地利用网络资源来为用户提供可靠的服务。拥塞控制和流量控制技术针对网路中的拥塞和数据冲突而成为网络领域的核心技术。关键词：拥塞控制，流量控制，节点AnalysisofInternetcongestioncontrolandflowcontrolAuthor：lix

2、iyuanStudentID：12041302PrefaceComputernetworksintoday'ssociallifeplayanincreasinglyimportantrole,thescaleoftheexplosivegrowth,ismoreandmorewidelyapplied,butaspeopleonthenetwork'srequestmoreandmorehigh,thecongestionofnetworkanddataconflictproblemshavearousedpeople'scloseattention.

3、Flowcontrolbasicgoalistopreventthenetworkcongestion.Witchcanbemoreeffectiveuseofnetworkresourcetoprovideuserswithreliableservice.Congestioncontrolandflowcontroltechnologyfornetworkcongestionanddataconflictsandanetworkofcoretechnology.Keyword：Congestioncontrol,flowcontrol,node1，网络

4、拥塞和流量控制的原理1.1，网络拥塞的含义网络拥塞是指，当在分组交换网络中传送分组的数目太多时，由于存储转发节点的资源有限而造成的网络传输性能下降的情况。当网络发生拥塞时，一般会出现时延加大，数据丢失，吞吐量下降，严重时甚至会导致“拥塞崩溃”的现象发生。拥塞发生的主要原因在于网络所能够提供的最大资源不足以满足用户的实际需求，这些资源包括缓存空间、链路带宽容量和中间节点处理能力，由于互联网是基于TCP/IP协议的网络，而TCP/IP协议提供的是一种“尽力而为”的传输服务，互联网的这种机制导致其缺乏“接纳控制”能力，在网络资源不足时不能限制用户的数量，只能依

5、靠降低服务质量来继续为用户服务。1网络流量不均衡引起的拥塞$nsduplex-link$n0$n22Mb10msDropTail$nsduplex-link$n1$n22Mb10msDropTail$nsduplex-link$n2$n32Mb10msDropTail如图所示为流量分布的不均衡，而图中带宽分布是均衡的，节点0与节点2之间，节点1与节点2之间，节点2与节点3之间链路带宽都是2Mb，在0和1都以2Mb/s的速率向2发送数据时，在2会发拥塞。产生拥塞的主要原因：（1）存储空间不足。当一个端口收到几个输入端端口的报文时，该端口接收的报文就会在这个

6、端口的缓冲区中排队。如果端口没有足够的存储空间存储，在缓冲区占满时，报文就会被丢弃，对突发的数据流更是如此。因此，适当地增加存储空间在某种程度上可以缓解拥塞，但是如果过于增加存储空间，报文会因在缓冲区中排队时间过长而超时，源端会认为他们已经被丢弃而选择了重发，从而浪费了网络的资源，并且进一步加重了网络的拥塞。（2）带宽容量不足。高速的数据流通过低速链路时也会产生拥塞。根据香农定理，任何信道带宽最大值即信道容量C=Blog2(1+S/N),所以节点接收数据流的速率必须小于或等于信道容量，才有可能避免拥塞。否则，接收的报文在节点的缓冲区队列，在缓冲区占满时，

7、报文被丢弃，导致网络拥塞。因此，网络中的节点的低速链路将成为带宽的瓶颈和拥塞产生的重要原因之一。（3）CPU处理速度慢。如果节点在执行缓冲区中排队、选择路由时，CPU处理速度跟不上链路速度，也会导致拥塞。（4）不合理的网络拓扑结构及路由选择。这也会导致网络拥塞。网络产生拥塞的根本原因在于用户(即端系统)提供给网络的负载大于网络资源容量和处理能力。其典型表现就是数据包时延增加、丢弃概率增大、上层应用系统性能显著下降等。1.2，流量控制的含义如果发送端发送的数据过多或者数据发送速率过快，致使接收端来不及处理，则会造成数据在接收端的丢失。为了避免这种现象的发生

8、，通常的处理办法是采用流量控制，即控制发送端发送的数据量及数据发送速率，使其不超