异构网络环境中的拥塞丢包率仿真分析.pdf

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1、第26卷第5期9)11理工学院学报(自然科学版)Vo1．26No．5坚!型墨!：竺!!墨垒竺2!：文章编号：1673-1549(2013)05-0031-04DOI：10．3969／j．issn．1673—1549．2013．05．008异构网络环境中的拥塞丢包率仿真分析唐子蛟，蔡乐才，符长友(四川理工学院计算机学院，四川自贡643000)摘要：针对TCPVegas算法在异构网络环境中流量公平性导致的拥塞丢包问题，将TCPVegas拥塞控制算法与主动队列控制策略来行结合分析，提出了将网络模型中不同层次的拥塞控制机制进行结合的算法。网络仿

2、真表明，结合算法能有效避免拥塞丢包。该算法对随机早期检测算法进行了改进，使其能够区分突发流量，从而降低拥塞丢包率，这也将为高可靠性网络的发展提供一个优良的参考价值。关键词：异构网络；TCPvegas；拥塞丢包率；仿真分析中图分类号：TP391文献标志码：A异构网络是由不同硬件、运行在不同协议下支持不大的特色是拥塞状况的判断是通过数据往返时间估算同作用和功能的一种复杂的网络环境。在这种网络环来预测(相比以前版本的”亡羊补牢”式的避免方式具有境中，多种原因都会引起数据丢包(包括算法公平性引质的飞跃)；最致命的缺陷是公平性问题。该算法的基起的

3、丢包、误码率引起丢包、超时丢包、错误传输丢包、本思想是：当期望的吞吐量与实际的吞吐量之差超过指接收分组缓冲区大小、TTL等)⋯，这将严重影响网络的定阈值时，就认为网络拥塞程度严重，应该减小发送窗稳定性。针对上述问题，本文通过分析TCPVegas算法口；而当两者之差小于指定阈值时，则认为连接没有完和TCPReno算法在共存网络环境中流量的公平性J，全有效的利用带宽，应该要增大发送窗口。Vegas在拥发现前者的流量竞争力较低。分析发现，因TCP系列算塞避免阶段的具体算法如下：法不能智能区分丢包原因，所以会造成拥塞避免算法被(1)dif估算“

4、误调”，进而导致拥塞丢包率增大、网络性能降低。为d／ff=expected—actual=了更好的研究和学习异构网络环境中流量公平性对拥cnd／60sert￡一cwnd／minrtt塞丢包率的影响问题，本文提出了结合网络模型中不同其中，basertt代表当路由器缓存中无数据包时的层次的的拥塞控制算法来降低拥塞丢包率和改善网络RTT值。minrtt为上一个RTT的估算值，由于此时性能的方法。路由器中已有数据包，需要排队，故minrtt大于basertt。expected=cwnd／basertt为期望的吞吐量，是1TCPVegas算法描述

5、理想情况下的吞吐量。actual：cwnd／minrtt为实际TCPVegas算法是TCP系列中算法与众不同的一的吞吐量。个，它相对以前出现的各版本做了较大改进，包括对慢(2)计算路由器中累积的数据包个数启动、快速重传、拥塞避免3个阶段都进行了改进。其dc=Diffbasertt，表示吞吐量的差值与链路时延最大的优点在于具有高带宽利用率和稳定的吞吐量；最的乘积。收稿日期：2013-05-22基金项目：四川省教育厅项目(13zb0136)；四川理工学院科研项目(2012kyi0)作者简介：唐子蛟(1982-)，男，四川)-"erA．，实验

6、师，主要从事计算机网络通信与信息处理技术方面的研究，(E-mail)756050627@qq．corn第26卷第5期唐子蛟等：署构缝塑中窒垂鱼主笪盎坌堑p／(1一col,ntP)；(3)其他情况为1。改进第二种情况的边界丢包概率值的计算公式为P=(e一e)／(e～emqmln)，m代表缓存中平均队列增长频率，qm、qmin、q分别表示平均队列长度、队列最小门限、物理缓存。对边界丢包概率值的改进可以对这种特殊情况下TCPVegas的公平性有利，从而能够缓解丢包。改进算法的丢包率情况如图5所示。图4吞吐量对比分析时加入的分组数据导致了先前分

7、组数据量的减少，二者共享瓶颈链路时，不同的分组数据都在竞争带宽。由于TCPVegas算法是以数据报的往返时间来标识网络拥塞状态，当有其他数据报进来，计算所得的RTT值会增加，从而导致在阈值上限时其拥塞窗口减小，降低了网络性能。在二者共存的环境中，TCPV瞄egas不∞具瞄吣备毗∞呲玑∞。区分拥塞的功能，其他突发数据报的加入都被认为图5改进后算法的丢包率产生了拥塞事件，此时会错误调用拥塞避免算法，牺对比图3和图5的丢包率，我们可以看到改进后的牲自己的吞吐量，降低数据发送速率来避免拥塞发算法TCPVegas丢包率明显降低了，Vegas算法控

8、制的生，导致了其公平性较Reno差。这种公平性的优劣流量丢包没有连续的朝着一个趋势变化，而是在适取决于算法，改进TCPVegas算法让其与RED主动当的时候，丢包率起伏变化，在4S时，丢包率跳高上队列管理算