基于变负载网络的拥塞控制新方法研究

摘要

20世纪90年代以来，随着Internet的迅速发展，网络拥塞发展成了十分重要的问题。拥塞会造成传输时延、吞吐量等服务质量（QoS）指标的下降，严重影响带宽、缓存等网络资源的利用率。随着新型网络应用的不断涌现，网络规模、用户数量、业务量的爆炸式增长，网络拥塞也愈发严重、复杂，成为了Internet发展的瓶颈。随机早期检测（RED）算法作为最为著名的AQM机制，通过不断调整丢包率，对控制进行调整，在保证较高吞吐量的基础上有效地控制了队列长度，但其稳定性等系统性能却受限于RED参数配置的难题。为了更好地配置RED的参数，本文提出了三种AQM新策略： ⑴Interval Random Earlv Detection（IRED）。IRED中，平均队长的阈值从固定不变的单值，变为了一个阈值区间。 ⑵Adaptive Threshold Random Early Detection（ATRED）。ATRED中，阈值能够随着缓存队列平均占用率的变化动态调整。 ⑶Compensatory Fuzzy Neutral Network Random Early Detection（CFNNRED）。算法使用补偿模糊神经网络来得到RED的丢弃率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3论文的课题来源

1.4论文的总体框架

1.5论文的创新设计

1.6新算法的设计

1.7论文的章节组织

第二章拥塞控制的基本理论

2.1拥塞的原因和拥塞控制的必要性

2.2拥塞控制的意义和目的

2.3拥塞控制与控制理论

2.4拥塞控制的分类

2.5 Qulity of service(QoS)

2.6网络仿真

2.6.1 Matlab

2.6.2 NS2

2.7本章小结

第三章拥塞控制与网络模型

3.1拥塞控制的基本思想

3.2流量控制机制

3.3端到端TCP拥塞控制机制

3.3.1TCP拥塞控制机制的发展

3.3.2TCP拥塞控制的工作原理

3.4中间节点的IP拥塞控制机制

3.4.1 IP拥塞控制实施的必要性

3.4.2队列调度

3.4.3队列管理

3.5常见的AQM算法

3.5.1 RED

3.5.2 Self-configuration RED

3.5.3 Adaptive RED

3.5.4 BLUE

3.5.5 AVQ

3.6网络拥塞控制模型

3.7本章小结

第四章INTERVAL RANDOM EARLY DETECTION(IRED)

4.1 IRED的提出

4.2 IRED算法描述

4.3 IRED控制器描述

4.4 TCP-IRED系统的稳定性分析

4.5TCP-IRED系统的稳定裕度分析

4.6 IRED阈值的系统化设计

4.7仿真

4.8本章小结

第五章Adaptive Threshold Random Early Detcetion(ATRED)

5.1 ATRED算法的提出

5.2基于ATRED控制器的网络系统

5.3 ATRED算法描述

5.4 ATRED控制器

5.5 TCP-ATRED系统的稳定性分析

5.6稳定性的图形分析法

5.6.1图形法分析概述

5.5.2图形分析法应用

5.6仿真

5.7本章小结

第六章 Compensatory Fuzzy Nnural Network Random Early Detection(CFNNRED)

6.1补偿模糊神经网络控制

6.2 CFNNRED算法的提出

6.3 CFNNRED的神经元

6.4 CFNNRED的网络结构

6.5 CFNNRED的学习算法

6.6仿真

6.7本章小结

总结和展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢