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网络智能终端的普及和发展对网络总体的拥塞控制和以时延、抖动为主的服务质量提出了更高的要求和挑战。中间网络节点进行的队列管理,为网络拥塞状况的改善起到了至关重要的作用。被动队列管理由于死锁和全局同步等问题被利用各项网络测度,提前丢包的主动队列管理所取代。现有的主动队列管理方法一般利用网络测量得到队列长度和队列时延等测度,根据设定的阈值提前丢弃部分数据分组,规避网络拥塞。但是现有的主动队列管理方法在丢弃数据分组时没有区分数据包本身的重要程度,并且忽略了不同应用数据报文对时延这一QoS的需求。针对以上不足,本文在分析研究控制时延的主动队列管理的基础上,提出了面向时延需求的主动队列管理方法。方法将队列管理的基础调整到数据报文本身,利用时延需求控制数据分组的入队出队。本文主要包括以下几点内容:(1)针对现有方法忽略数据报文本身的时延需求的问题,定义了“时延需求”参数,即数据包在路由器存在的最长时间。提出了面向时延需求的入队策略TD-AQM。TDAQM通过时延需求计算出数据包的预估入队位置,并利用“占用”、“虚占用”和“侧挂”等标志位将队列构造二维化,对每个数据包按照入队策略进行入队或者丢弃。通过与CoDel等主流方法实验对比证明,TD-AQM在吞吐率等测度上有着更好的表现,并且满足了数据包的时延需求。(2)针对TD-AQM的实验结果,总结出了队列管理中存在的“洪峰效应”现象。通过实验定量分析了洪峰效应,并提出了抑制洪峰效应的面向时延需求主动队列管理方法RFTDA。该方法通过限制向下查找范围和概率遏制格子的虚占用命中率两个算法,保证时延需求紧迫数据包有足够的可占用资源。实验结果表明RFTDA在满足入队数据包的时延需求情况下能够有效的抑制洪峰效应。(3)基于以上提出方法实现了RFTDA的性能验证系统。系统通过构造带有不同概率分布的时延需求的流对RFTDA的如吞吐率、时延满足度等各项测度进行测量。测量结果表明RFTDA在不同的实验组下有较好的表现。系统还通过界面展示模块,利用内核态和用户态的交互将队列格子信息状态进行实时可视化展现,有较强的实用性。