拥塞控制的效率和公平性研究

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随着Internet的不断发展,网络上出现了大量流媒体和组播流量。由于技术上存在难点,这些流量很多都没有采用拥塞控制机制。这大大加重了网络拥塞的可能性。针对这个问题,一方面应该保证即使存在不友好的流量,网络也依然能够高效的工作,避免拥塞;另一方面,也需要针对流媒体、组播等流量提出更有效和公平的拥塞控制方案,只有在这两方面都采取措施才能更有效的解决当前互联网的拥塞问题。负载与队列高效结合的AQM(主动队列管理)算法LQC(Load Queue Control),从中间链路的角度降低了行为异常流造成网络拥塞的可能性。该算法有效的将负载与队列相结合,以预计队列达到满队列的时间为拥塞判断的依据对到达的数据包进行丢弃或者标记。通过模拟实验,验证该算法能有效的控制路由器的队列长度和保持较高的端到端吞吐率。SMCC(Stream media Multicast Congestion Control)是一种新的流媒体组播拥塞控制算法,它从端到端的角度,更有效和更公平的处理流媒体组播的拥塞控制。针对流媒体组播拥塞控制上存在的可扩展性和TCP友好性等问题,将ECN(显示拥塞指示)和XCP算法的思想扩展到流媒体组播传输上,提出一种路由器辅助的分层流媒体组播拥塞控制算法。通过定义一个新的拥塞头部,发送端将发送速率和控制周期信息告知路由器,然后由路由器根据链路状况进行效率和公平性的计算,将吞吐率指示传达给接收端,接收端据此进行加入和退出分层的操作,调节链路上的传输流量。该算法通过路由器辅助的前馈系统,避免了反馈系统造成的可扩展性问题,同时高效和公平的利用了网络链路的带宽。仿真平台上进行的模拟实验表明,该算法具有较好的异构网络适应性和公平性。
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