主動隊列管理控制器解析設計.pdf

1、擁塞問題是制約網(wǎng)絡發(fā)展的關鍵問題，傳播時延對網(wǎng)絡控制的滯后效應又是影響網(wǎng)絡系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個基本問題，因此，必須要有優(yōu)秀的控制機制，使網(wǎng)絡系統(tǒng)得到有效的流量控制和擁塞控制。 傳統(tǒng)的流量控制方法是基于直接推斷的，有很大的隨機性和人為因素，控制效果不好，容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯誤和丟失，且不適合于精確分析和進一步改進。尤其對于網(wǎng)絡時滯問題，更是缺乏有效的控制機制，不能使網(wǎng)絡流量控制在實際網(wǎng)絡狀況應有的流量上，很容易使網(wǎng)絡超載而使瓶頸節(jié)點緩沖

2、區(qū)數(shù)據(jù)溢出，造成數(shù)據(jù)丟失而重傳，這進一步增加了數(shù)據(jù)傳輸壓力，加重了網(wǎng)絡擁塞。因此，流量控制是防止網(wǎng)絡擁塞的一種最佳機制，它通過對信源實施一定的控制策略使得用戶的數(shù)據(jù)流量與網(wǎng)絡資源相匹配，尤其是加強瓶頸節(jié)點隊列長度控制，從而避免或消除擁塞并實現(xiàn)網(wǎng)絡資源充分利用。本文基于 最優(yōu)理論設計了新穎的路由器流量控制機制的控制系統(tǒng)，應用控制理論的相關思想處理流量控制問題，這是個打破傳統(tǒng)流量控制模式的新思路。 本文首先從網(wǎng)絡通信背景開始，介紹了

3、擁塞控制及其相關的控制機制；接著運用仿真分析的方法研究了幾種常用的用于中間節(jié)點的流量控制，對幾種主要AQM算法DropTail，RED和ARED的性能在基于NS2 仿真實驗的基礎上進行了比較研究,分析了它們的性能特性，同時深刻認識網(wǎng)絡的性能變化的特點。第二部分，基于TCP網(wǎng)絡模型，我們建立了基于路由器的擁塞網(wǎng)絡隊列控制數(shù)學模型。在此基礎上，設計了新穎的TCP/AQM控制結構，提出了PI和PID兩種流量控制機制，這兩種控制機制能保持很好的

4、給定隊列長度值響應和抗擾動性能，在網(wǎng)絡參數(shù)變化的情況下，保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行，同時隊列長度能夠快速逼近期望值，減輕了緩沖區(qū)溢出的風險和概率，進而減小了對丟失數(shù)據(jù)重傳的需求，提高了鏈路利用率。而且，這兩種控制方案可簡單直接的對流控系統(tǒng)進行設計和調節(jié)，可調節(jié)參數(shù)λ以應付更糟糕不確定的出現(xiàn)，實現(xiàn)魯棒性和系統(tǒng)性能的折衷,為優(yōu)化交換機性能提供了必要的技術保障。 最后，在各種不同的網(wǎng)絡情況下，進行了仿真實驗，仿真結果說明雖然我們的設計方法是在