论文部分内容阅读
随着Internet网络应用范围的不断扩大,网络拥塞已经成为一个普遍而严峻的问题,它是影响网络服务质量(QoS)的一个重要因素,用户对网络的要求不仅是高带宽、还有数据传输的低延时以及低丢包率,因此如何避免拥塞、如何通过拥塞控制来保证QoS是当前的研究热点。随着Internet技术的发展和网络条件的变化,仅仅依靠端系统提供拥塞控制是远远不够的,端到端的拥塞控制具有一定的局限性。拥塞发生与发送端检测到拥塞、减小发送速率这个过程存在一定的时间间隔,在这段时间内,网络会持续处于拥塞状态。通过研究表明,拥塞的发生点主要集中网络的中间节点(如路由器),所以在网络的中间节点上进行拥塞控制是非常有必要的。目前在网络节点中使用的拥塞控制机制就是主动队列管理技术(AQM Active Queue Management)。主动队列管理机制是IETF推荐的基于路由器上的拥塞控制的关键技术,它和端到端的TCP拥塞控制机制相结合,是解决目前网络拥塞控制问题的一个重要途径。RED(Random Early Detection)算法是AQM技术中一个非常典型的代表,但是该算法拥有稳定性、参数敏感性等方面的限制。因此,本文通过在对RED算法进行详细分析的基础上,通过仿真验证其存在的不足并提出一种改进的RED算法—-IARED(Improved Adaptive RED)算法。IARED算法对RED算法的丢弃概率的计算和最大丢弃概率调整进行修改。(1) IARED算法对RED算法的非线性平滑。根据路由器丢包策略的原理,利用高阶非线性函数对原始RED算法的线性丢包函数进行非线性的平滑。该算法的作用范围在最小阈值和队列缓冲区之间。(2) IARED算法引入了目标队列长度范围的概念。目标队列长度的范围是通过最小阈值和队列缓冲区的大小来进行计算的,ARED算法尽可能将平均队列长度控制在该范围内。(3) IARED参数的自适应调整。IARED算法通过目标队列的范围和平均队列长度的关系来动态的自适应调整参数,以保证该算法能够适应瞬息万变的网络环境。在NS2网络仿真工具上对算法进行了仿真验证,仿真实验表明,IARED算法能够适应不同的网络环境,对参数设置敏感程度较小。在网络吞吐量、丢包率等性能方面明显优于RED算法。