浅谈aqm算法的稳定性与改进算法研究

《浅谈aqm算法的稳定性与改进算法研究》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、南京邮电大学硕士学位论文AQM算法的稳定性与改进算法研究姓名：章奕申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：桂志波20060401南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要AQM算法的稳定性与改进算法研究摘要随着网络多媒体技术的飞速发展，Internet上的多媒体应用层出不穷，传统的Intemet仅提供尽力而为的传送服务，但因其中路由器没有QoS保证而影响了IP网络向综合业务网络发展。IPQoS是指IP数据流通过网络时表现出来的特性，如：传输服务的可靠性、延时、延时抖动、吞吐量和丢包率等。大多数网络提供的负载容量大于它实际的处理能力。如果没有对业务流进入网络的约

2、束标准，瓶颈链路的队列长度会增加从而增大了数据包的时延，最终，网络因缓存空间耗尽而将丢弃到达的数据包，即产生了拥塞现象，这就可能不符合规定的最大延迟和丢包标准值。Intemet的主要互联协议TCP／IP的拥塞控制机制对于预防或减轻拥塞具有特别重要的意义。TCP层使用基于窗口的端到端的拥塞控制。然而，随着Intemet规模的迅速扩大，仅依靠端到端的拥塞控制很难使网络保持在高效且公平的运行状态，于是在路由器中实现的主动队列管理(AQM)的拥塞控制应运而生。本文介绍了针对TCP的拥塞控制形成的一些TCP的实现版本，讨论了基于IP层的AQM拥塞控制方案，分析了TCP和

3、IP拥塞控制结合的方案的稳定性。目前，在路由器中普遍使用的AQM算法为Floyd等人提出的随机早期检测(RED)算法，并且RED算法被RFC2309推荐作为主动队列管理的唯一候选算法。本文详细介绍了RED算法的实现，并基于自动控制理论分析了RED算法自身存在的缺陷，即响应时间与系统稳定性的矛盾，和稳定状态时的队列长度依赖于网络的负载水平；然后，针对以上缺陷提出改进，形成了RED算法的改进方案CPD算法。CPD算法具有：(1)响应时间短，(2)n南京邮Lb大学顶士研究生学位论文摘要抗干扰性高且稳定性好，和(3)网络效用高。最后，本文通过仿真实验，比较了RED算法

4、和CPD算法的QoS性能(时延和丢包率)，验证了CPD算法方案的有效性和对RED算法稳定性的改善效果。关键词：拥塞控制，QoS，TCP层，IP层，主动队列管理，稳定性III南京邮l乜大学硕：卜研究生学位论文摘要RESEARCHONSTABILITYOFAQMALGORITHMANDIMPRoVEMENTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofIntemet，moreandmoreapplicationofmultimediaemerge．Currently,thetransmittingmechanismof”best-effort”

5、，whichisadoptedbythetraditionalIPnetwork，cannotsarisfytheuser’SrequirementSincetheroutersoftraditionalIPnetworkcannotprovideanyqualityofservice(QoS)guaranteeforuser's．ItisdifficultyforIPnetworktobecomeaintegratedservicesnetwork．TheQoSofIPnetworkmeansthepropertiesofIPdataflowspassing

6、throughanetwork，forexample，reliability、delay、throughput、probabilityofdropandSOon．Inmosttime，theloadinnetworkislargerthanthecapabilityofprocesssupportedbynetwork．Thiswouldexhaustthebufferofrouterandresultsintheappearanceofcongestion，ifthereisnostandardofrestriction．Thecongestioncontr

7、olmechanismbasedTCPhPhassignificance．TCPcongestioncontrolisend—to-endmechanismbasedwindows，whereasitcannotensurethenetworkhashighutilizationandfairamongdifferenttrafficflow,asIntemetexplode．Theactivequeuemanagement(AQM)congestioncontrolmechanismimpelementinginroutereme唱esasthetimesr

8、equire．Thispaperint