关于市场驱动的网络资源最优分配问题的研究

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1、独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得——(注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空)或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：平户匀2易≯导师签字：学位论文版权使用授权书叩冬本学位论文作者完全了解堂撞有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本

2、人授权堂撞可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数掘库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)II学位论文作者签名：邗鸟)磊≯签字同期：20cy7年6月多日导师签字：答字嗍瑚。夕∥佼R蜩肜价妒●广O菇年山东师池久学蟛iI：学位沦义1．1引言第一章绪论1．1．1Internet所面临的问题随着近几十年Intemet计算机网络突飞猛进的发展，Intemet无论从规模上，技术上，还是应用的种类上都有了很大的发展，联网主机量每年翻一番，力．维网站点每年翻一番。Intemet也逐步从单一的尽力型

3、服务转向基于多服务的区分服务，如目前IETF提出的基于区分服务的机制，能够在分组网络中以简单有效的方式提供服务质量和等级服务。在应用上，Intemet已经逐步由单一的数据传送转向数据，语音，图像等多媒体信息的综合传输网络演化，随着这些应用的增加，现有的网络正呈现出资源相对稀缺，服务多样化，资源分布化，应用商业化四大特点【l捌。计算机网络的发展在给我们生活带来翻天覆地的变化的同时，也带来很多我们必须面对的问题，现将分析如下：首先Itemet将要面临的最大问题是资源的稀缺性，网络资源主要是指带宽，缓冲区。由于近几年网络用户呈几何级数增长，远远大于网络

4、资源的增长速度，这就造成了全球范围内网络资源的紧张。另一方面Intemet多媒体的应用也出现多样化，如：组播，VOD，IP电话，视频会议等等，为了获取更好的性能，一些实时应用往往采用uDP协议而不采用TCP协议传输数据，据统计，当前网络流量主要协议类型为TCP协议，占整个流量比例高达80％，其次的UDP为18％，其它的协议类型不足2％【31。由于UDP协议没有采用捐j塞控制算法，经常会压倒TcP流，占用更多的网络的资源，造成网络拥塞，同时许多分布式多媒体应用具有数据压缩、大容量、突发性等特点，而且用户往往希望自己获得越多的资源越好，这就更容易造成

5、网络的捌塞和QoS(QualityofSeⅣice)恶化。网络资源对用户来说永远是稀缺的，用户对网络资源的需求是永无止境的，如果仅仅依靠网络技术来扩充现有的资源是不现实的，因此如何把有限的网络资源在用户之间进行有效地分配，是当今Intemet面临的第一大难题。再次，网络资源分配的不均衡问题，由于传统的网络采用单一的尽力而为的服务，这种策略公平的对待每一个用户，不能够很好的提供区分服务，不能反映用户对资源的真实需求。而随着Intemet的迅猛发展，多媒体的应用也出现了多山鸯：卿池人?f畎；j学似论文样化，有的应用对传输速率和服务质量有着更高的要求，

6、如现在流行的pplive，在线视频观看等等。这些应用为了得到更好的服务也宁愿付出更大的代价。虽然在技术上已经实现了集成服务(Inte酉atedServices)和区分服务(Di债entiatcdServices)提供了一定的QoS保证，但是这两种模式并没有考虑到用户的实际需求，不能从经济意义上做到资源的最优配置。如何才能体现用户的真实需求，实现资源的真实价值，使有限的资源在用户之问均衡合理的分配也是目前Intemet必须要面临的问题。上面提到的一些问题是Intemet在商业化进程中无法规避的问题，对Intemet的发展形成了挑战，实际上这些问题我

7、们也可以把他们归结为如何有效的分配网络资源问题，也就是实现网络资源的最优分配问题。1．2目前网络资源分配的策略及其缺陷1．2．1传统的网络资源分配的主要策略(1)以路由器和主机为中心的分配方式网络机制可以分为两大类，一种是将问题定位在网络内部，另一种是将问题定位在网络边上。虽然网络中的路由器和网络边上的主机均参与资源分配，但真J下的问题是哪一个承担主要责任。在以路由器为中心的网络资源分配中，每个路由器决定什么时候转发分组，哪些分组被丢弃，同时通知网上J下在产尘通信量的主机允许它发送的分组的数目。在以主机为中心的网络资源分配中，端主机观测网络状态，

8、并由此相应的调整他们的行为，这两种设计并不是互相排斥的n1。(2)基于窗口式和基于速率式流控制和资源分配都需要一种方式来向发送端传达允许