端到端的internet拥塞控制研究

《端到端的internet拥塞控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文端到端的Internet拥塞控制研究姓名：徐跃东申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：关治洪20040430摘要随着Internet用户和各种各样的网络服务的迅速发展Internet变得日益繁忙流量急剧增加由于网络资源的瓶颈约束以及Internet的流量突发性很容易导致网络产生拥塞现象特别是Internet上基于TCP协议地数据流约占据90TCP拥塞控制对于确保网络的动态性能和稳定性具有十分重要的意义此外对于Internet这样复杂的异构系统中网络层必须参与资源的控制和分配在路由器中采用队列调度算法和缓存管理技术本文研究

2、了几种主要的TCP拥塞控制算法以及主动队列管理策略并阐述了从经典控制理论现代控制理论和非线性不稳定现象的角度研究网络拥塞控制系统稳定性的一些最新研究方法和研究成果在前人的研究基础上本文的工作如下1在分别考虑单源单链路和多源单链路的网络拓扑条件下采用网络仿真器NS2比较了不同版本TCP协议的数据包丢失率队列长度变化不同回路时延的数据流带宽竞争不同TCP协议版本之间的带宽竞争能力针对TCPVegas协议改进了回路时延计算方法提高了TCPVegas算法的具有更强的抑制瞬间流量扰动能力并提出了基于状态空间反馈的TCPVegas算法将网络层的主动队列管理策略的思想引入

3、TCP拥塞控制算法中使其性能对于队列管理和调度策略的依赖性降低从而提高了TCPVegas的稳定性2提出了基于模糊逻辑的主动队列管理策略以队列长度和及其变化情况作为输入通过模糊推理计算出路由器缓冲区的数据包丢失率仿真表明在通常的拓扑结构网络条件和网络连接数量的变化下该算法具有较好的效果3在前人工作的基础上以经典控制理论为工具针对TCPReno/RED的数学模型分别考虑采样时间回路时延增益等参数变化时系统的根轨迹变化情况本文还从参数变化引起的混沌和分叉现象出发研究线性和非线性的丢包率函数的性能比较通过实验仿真研究不同的控制策略控制分叉和混沌的效果并给出确保系统稳

4、定性的控制参数取值范围4针对最优化的网络流量控制系统建立存在时变时滞时滞相关的连续系统数学模型引入Lyapunov函数提出确保系统全局渐近稳定的条件并且该稳定性判据具有很小的计算复杂度当网络中存在大量的TCP数据流时即使网络中同时存在扰动的非响应数据流时本文的稳定性结论仍然是有效的关键字英特网拥塞控制TCP协议主动队列管理稳定性非线性IAbstractWiththerapiddevelopmentofnetworkusersandallkindsofapplications,Internettrafficisbecomingextrodinarybusier

5、nowadays.CongestionphenomenanoccurseasilyduetotherestrictionofInternetresourcebottlenecksandtheburstynatureofInternettraffic.ThecurrentInternetisbasedonconnectlessIParchitecture,whichonlyprovidesbest-effortserviceandcannotguaranteetheQualityofServices(QoS).Thushighlayerprotocolssuc

6、hasTCPareutilizedtoguaranteethecorrecttransmissionofdatapackets.EspeciallybecauseTCPflowsoccupynearly90percenttrafficofcurrentInternet,TCPcongestioncontrolplaysaveryimportantroleinmaintainingdynamicperformanceofInternetaswellasitsstability,robustness.ThebackgroundsandcausesofIntern

7、etcongestionphenomenonareintroducedinthebeginningofthisthesis.ChapteronedecribesrecentresearchprogressintheareaofInternetcongestioncontrolandanalyzesseveralproblemsexistinginthisresearchtopic.ThisthesisalsodescribesandcomparessomesignificantTCPcongestioncontrolalgorismsandActiveQue

8、ueManagement(AQM)strategie