主动队列管理算法choke性能分析

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1、第13卷第3期铜仁学院学报Vol.13,No.32011年5月JournalofTongrenUniversityMay.2011主动队列管理算法：CHOKe性能分析聂敏（铜仁学院数学与计算机科学系，贵州铜仁554300）摘要：CHOKe是一种无状态的近似公平的主动队列管理算法，有关它性能的研究较少，本文利用ns2仿真平台分析了CHOKe性能。研究表明，CHOKe算法不能适应流量的动态变化，CHOKe击中的概率以及击中的有效性是影响其公平性的主要原因。关键词：拥塞控制；AQM；CHOKe中图分类号：TP393.02文献标识码：A文章编号：1673-9639(2011

2、)03-0132-041．引言用的带宽反而下降，并从理论上证明了：当UDP的随着互联网规模的增长，拥塞已经成为一个十发送速率趋向无穷大时，其实际占用带宽会降到零。分重要的问题，早期的拥塞控制是基于端到端的，该结论仅针对单瓶颈链路和较少的TCP、UDP流量。对网络中间节点所能发挥的作用考虑较少，而路由对CHOKe算法的性能分析和评价方面，虽已有[6]-[9]器等中间节点设备，能更及时、甚至提前准确预测不少的研究工作，且已给出诸多有价值的结论，网络的拥塞状态，使网络能够有效地避免拥塞或从但依然有进一步分析的必要。在本文中，利用ns2，深度拥塞中恢复。自IETF提出了主动

3、队列管理搭建网络仿真模型，对CHOKe算法在多流状态下的[1]（AQM）算法，对AQM算法的研究成为近来网络公平性进行分析，结论表明，CHOKe算法不能适应研究的一个技术热点。流量的动态变化，同时指出，CHOKe击中的概率以[3]RED是RFC2309推荐的AQM算法，然而，RED及击中的有效性是影响其公平性的主要原因。的性能敏感于配置参数和网络状态，又由于其不区分响应流与非响应流，在稳定性和公平性方面也存2．CHOKe原理及性能分析[4][5]在着一些问题。围绕RED公平性的改进算法较为CHOKe是RED的改进，CHOKe的主要目的是保[6][7][8]著名的有C

4、HOKe、BLACK、WARD等。其中，护响应流、惩罚非响应流。CHOKe采用的主要方法CHOKe是一种完全无状态算法，无须任何单流状态是利用近似识别非响应流，进而惩罚非响应流。在信息，是所有改进算法中最简单、复杂性最低、最拥塞避免阶段，对已到达路由器的分组与队列中随易于实现的一种，并且与现有网络设施的兼容性好，机抽取的分组进行比较，如果它们属于同一个流，能以较低的代价在现有网络环境中实施。则称为CHOKe击中，对这两个分组同时丢弃；反之，RongPan等人对CHOKe在单个拥塞链路、多个称为CHOKe错过，按RED中计算机丢弃概率的思想拥塞链路和有多个行为不端流三

5、种不同网络状况下对分组进行丢弃。CHOKe算法的主要思想是由于高进行仿真，结果表明CHOKe在公平性方面较RED有速率的非响应流在单位时间内到达队列中的分组数[6]很大提高。参考文献[9]证明了，单个UDP连接侵占较多，随机从队列中选取的分组属于非响应流的概链路带宽的峰值是2mbps，若超过这一峰值，实际占率比属于响应流的概率要大。因此，利用CHOKe击收稿日期：2010-05-07作者简介：聂敏（1970-），女，湖南花垣人，研究方向：多媒体技术及应用。第3期聂敏：主动队列管理算法：CHOKe性能分析133中，能较大地检测出非响应流，通过丢包惩罚非响仿真模型中网络

6、流量由TCP和UDP流组成。为应流，保护响应流。由于CHOKe识别非响应流是近了与实际网络流量相似，UDP源端采用了CBR流量似识别，当网络中流的类别增加时，每流在当前队发生模型，源端发送流量的随机过程服从泊松分布，列的分组分布会变稀疏，使得CHOKe击中概率下降。且每次传输的流量大小服从pareto分布。网络流量另一方面，击中是随机事件，CHOKe击中可能是好大小与链路带宽之间的关系应确保在瓶颈链路上发的，击中非响应流；也可能是坏的，击中响应流；生拥塞，也就是所有数据源端的发送速率之和要大CHOKe错过可能是好的，错过响应流；也可能是坏于或以一定概率大于瓶颈链路的

7、带宽。的，错过非响应流。坏击中会导致TCP发送端降低传3．2．实验场景输速率，减少响应流的吞吐量；坏错过会导致非响设计了不同的实验场景从多个角度分析应流进入队列，侵占带宽。CHOKe。TCP源端s0,s1,,sn、UDP源端S0,S1,,Sn和TCP目的端d0,d1,,dn、UDP目3．仿真环境的端D0,D1,,Dn到路由器的链路带宽为10Mbps，为了进一步分析CHOKe的性能，本文利用ns2路由器R1和R2之间带宽为1Mbps。TCP源端发送仿真平台，设计了仿真模型和实验场景。速率为0.1Mbps的FTP流，每流分组大小为64Kb3．