基于数据包标记的拥塞控制机制的研究

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1、江南大学硕士学位论文基于数据包标记的拥塞控制机制的研究姓名：魏星光申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：刘渊20090801摘要随着互联网的迅速发展，Intemet上的用户数量急剧膨胀，网络结构日趋复杂，由此带来了一个限制网络发展的拥塞问题。拥塞控制机制成为保证网络服务质量QoS的研究热点问题。本文分析了目前拥塞控制机制的基本原理，重点针对主动队列管理算法中的不足，分别从往返时延的组成和取值、慢启动和滑动窗口机制、业务流的到达速率及数据包标记方面提出了改进方法，显著地减小了往返时延RTT造成的

2、延迟误差和速率估计的准确性。针对随机指数标记REM在往返时延取值和链路带宽估计上的不准确，本文在上述条件下提出了一种基于改进的REM算法的拥塞控制策略。又进一步对拥塞信息的反馈和拥塞窗口的调整作了适当扩展。最后NS2仿真结果表明，该策略能有效地减少数据包的丢失率、改善路由器的队列管理性能，对拥塞窗口cwnd也提供了更好的粒度控制。需要指出的是，随着多媒体流大量的涌入到网络中来，TCP流在资源共享上的公平性受到一定影响，本文在分析影响公平性因素的基础上，提出了区分服务中基于变速率的数据包标记策略。该策略能够

3、实现较为精确的速率估计及数据包的标记，与核心节点的队列管理算法一起构成完整的拥塞控制机制。仿真显示，新机制对TCP流具有令人满意的友好性。同时，新机制还有利于提高网络系统的吞吐量。关键词：拥塞控制；往返时延；主动队列管理；区分服务；数据包标记AbstractWitlltIlerapiddevelopmentoftheIntemet．thenumberofconsumersisrapidlyexpandingandthestructureofnetworkiSbecomingmoreandmorecompl

4、icated．thus．aseriousproblemofthiskindofburstgrowthresultsinnetworkcongestion．Now,thecongestioneontrolmechanismhasalreadybecomeallimportanttopictOassuretheQoSofnetwork．Weanalyzedthebasicprincipleofthecurrentcongestioncontrolmechanism．Tomainlyaimattheshorta

5、geoftheexstingactivequeuemanagement，wepayattentiontOtheimprovementinthecomposingofround-triptime，slow—start，sliding-cwnd，thearrivalrateoftransactionstreamandthepacketmarking，whichminishestheerroroftheIUTandtheaccuracyofthepacketarrivalrate．Inthispaper,wei

6、nvestigatesREMalgorithm．AnewimprovedAQMispresented．Attllesanlctime，thecongestioninformationfeedbackandthecongestionwindowadjustingstrategiesarefurthergiven．Finally,NS2simulationresultsdemonstratethatthenewstrategyCansignificantlyreducebothpacketlossesrate

7、andalsocontributestOthemanagementperformanceoftherouterbuffer．Italsoprovidesabettergranularitycontroloverthecongestionwindow．ItmustbepointedoutthatwiththeburstofmultimediaintothenetworktheTCPstreamfairnessisinfluncedattherespectoftheresourceshare．Thispape

8、ranalyzedsomefactorsaboutfairness．AnimprovedpacketmarkingstrategybasedonDiffservandpacketarrivalrateisalsopresented．Itcangiveabetterrateestimationandabetterpacketmarkingalgorithm．Wemakethenewcongestioncontrolmechani