基于区分服务模型拥塞控制的改进rio-c算法(胡啸)

《基于区分服务模型拥塞控制的改进rio-c算法(胡啸)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于区分服务模型拥塞控制的改进RIO-C算法报告人：胡啸指导老师：井元伟教授主要内容绪论区分服务队列管理机制改进的队列管理算法改进算法仿真实验结论与展望1.绪论人们对网络需求量的增加硬件设备的能力，包括路由器处理能力和链路带宽等就Internet的体系结构而言，拥塞的发生是其固有的属性源端算法：主要是针对TCP/IP协议的研究。链路算法：主要是路由器上对进入缓存的数据的处理方法，RED（随机早期检测）算法。网络现状解决方法1.绪论网络服务质量（QoS）QoS实现技术保证网络的高效运行确保重要业务量不受延迟或丢弃综合服务模型

2、（IntServ）资源预留协议（RSVP）区分服务模型（DiffServ）多协议标记交换（MPLS）2.区分服务队列管理机制区分服务体系结构的特点基于优先级边缘分类，内部转发2.区分服务队列管理机制区分服务标记DSCPDS域定义为IPv4头部的服务类型TOS字段或IPv6头部的流类型字段的前六位，如图所示2.区分服务队列管理机制队列管理算法自1993年，S.Floyd和V.Jacobson提出随机早期检测（RandomEarlyDetection：RED）以来，它一直是一个研究热点，先后出现了几种改进方式，如：ARED、S

3、RED、DWRED、WRED、RIO-C、RIO-D等重点研究对象基本RED算法、RIO-C算法2.区分服务队列管理机制基本RED算法：平均队列长度avg丢包概率算法采用计算队列平均长度的方法，在路由器接口上只维持一个队列，通过平均队列长度来计算丢弃概率2.区分服务队列管理机制平均队列长度与丢包概率的关系如图所示2.区分服务队列管理机制RED算法的不足之处公平性问题。平均队列长度的计算受到很多因素的影响，比如报的大小等，导致带宽享用的不公平性优先级问题。RED不会对标记过的数据进行区别对待，无法保证在DiffServ模型为

4、不同的业务提供QoS保证，不能实现服务区分。2.区分服务队列管理机制RIO-C算法：该算法在DiffServ模型中扩展为三个丢弃优先级或颜色。其相应的平均队列长度如下图所示。平均队列长度avg丢包概率i为1、2或3，分别代表绿色、黄色和红色分组。2.区分服务队列管理机制平均队列长度与丢包概率的关系如图所示2.区分服务队列管理机制虽然RIO-C算法能够实现区分服务，但仍有不足：低丢弃优先级分组数目变化除影响自身的分组丢弃概率外，还会影响高丢弃优先级分组的丢弃概率，对高丢弃优先级分组过分歧视，并使其难以获得足够的带宽。当网络处

5、于较低业务流时，丢弃概率增长较快，致使网络资源没有得到充分的利用；相反，当网络处于较高业务流时，丢弃概率增长较慢，有可能导致网络拥塞。3.改进的队列管理算法为克服RIO-C算法的不足，达到更加有效利用带宽和分等级服务质量方面的目的，本文提出一种基于RIO-C算法的改进队列管理算法—ARIO-C（AlgebraicREDwithIn/OutandCouplequeue）。改进的RIO-C算法用的二次函数来平滑，这样可以使丢包率随着的增长以曲线的方式平稳变化，避免了原RIO-C算法丢包率随着线性的增长。相对于RIO-C算法，在

6、拥塞较轻的情况下改进算法拥有较低的丢包率，而在当增大靠近最大阈值的时候，改进算法也能迅速的提高丢包概率，加大丢弃力度，能较快从严重拥塞状态得到解脱。3.改进的队列管理算法平均队列长度avgARIO-C算法：改进算法也分为三个丢弃优先级或颜色。其相应的平均队列长度与RIO-C算法相同。丢包概率i为1、2或3，分别代表绿色、黄色和红色分组。3.改进的队列管理算法平均队列长度与丢包概率的关系如图所示3.改进的队列管理算法ARIO-C算法性能分析对拥塞的反映。ARIO-C算法继承了RIO-C算法的优点，在路由器处计算各丢弃优先级分

7、组的平均队长，因此可以反映网络的拥塞程度实现相对优先级。对任意的优先级i（i=1,2,3），可根据最大和最小阈值的设置来实现带宽利用。在保证网络正常运行的情况下，尽可能的有效利用网络带宽，达到资源利用最大化4.改进算法仿真实验为验证ARIO-C算法性能，本文进行了实验研究。实验使用NS2（NetworkSimulationVersion2）作为仿真工具。ARIO-C实现相对区分；ARIO-C实现带宽的有效利用。实验环境介绍本节将做下述研究：仿真实验拓扑结构4.改进算法仿真实验4.改进算法仿真实验仿真实验有关参数上图中S1、

8、S2、S3为源端，S1、S2、S3发出的数据分组分别被标记为绿色(G)，黄色(Y)和红色(R)；D1、D2、D3为对应的目的端；E1、E2分别为DiffServ边缘路由器；C为核心路由器；E1到E2之间的带宽为5Mbps，延迟为5ms，其他链路之间的带宽为10Mbps，延迟为5ms，这样在E1和E2之间