基于智能控制的AQM及相关网络拥塞控制问题研究

摘要

该论文从控制理论的角度系统地分析研究这一系列问题.针对网络特殊的对象,进行研究应用,具有挑战性.该文主要作了以下研究工作:1)研究了目前QoS研究体系,分析网络产生拥塞的根本原因与不同拥塞控制策略TCP拥塞控制与IP拥塞控制的运用.并对两者进行了对比分析,指出各自的特点.2)主要从经典控制理论角度对网络拥塞控制机制建模并进行分析.主要研究对象为TCP拥塞控制机制.为此网络拥塞控制的研究重点就变成研究控制算法和控制参数,对此控制理论可以在该领域发挥作用.3)着重分析作用于中间节点上的主动队列管理AQM策略.从控制理论角度分析了AQM推荐算法RED及其众多改进方案.利用控制理论可以有效地设计新的AQM策略.在实际的网络流量下,要求AQM具备很好的鲁棒性和快速响应性.面对复杂的网络对象,智能控制是一条有效的解决途径.在综合模糊系统、免疫系统和PID控制基础上,提出了一种基于模糊免疫PID的主动队列管理AQM策略.仿真效果显示了其有效性.作为今后应用方向,可以将选择将该AQM策略在Linux内核中源代码级进行实现.4)分析了由IETF建议的QoS保证方案主要由:综合服务(IntServ)/RSVP、区分服务(DiffServ)、多协议标记交换(MPLS),对三种方案进行分析,通过增强拥塞控制保证网络服务质量(QoS).最后对全文进行了概况性总结,并指出了理论和应用上有待进一步研究的问题.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1拥塞控制概述

1.1.1目前计算机网络发展现状

1.1.2网络拥塞控制

1.2 QoS研究体系

1.3控制理论在拥塞控制中研究意义

1.4本论文结构

第二章计算机网络拥塞控制机制研究

2.1 TCP/IP协议结构

2.2 TCP拥塞控制

2.2.1 TCP基本拥塞控制方法

2.3 TCP拥塞控制的改进研究

2.4 IP拥塞控制方法

2.5 TCP/IP拥塞控制方法比较

2.6本章小结

第三章网络拥塞控制机制建模分析

3.1拥塞机制的控制论观点

3.2网络模型的控制理论分析设计

3.3本章小结

第四章基于智能控制的主动队列管理研究

4.1主动队列管理(AQM)

4.2 AQM主要策略

4.2.1 RED算法及其改进设计

4.2.2 P/PI控制

4.2.3模糊控制在AQM的应用

4.3 AQM-基于模糊免疫PID的主动队列管理

4.3.1模糊免疫PID应用AQM的可行性分析

4.3.2免疫系统分析

4.3.3基于模糊免疫PID的主动队列管理AQM系统

4.3.4仿真结果及其分析

4.4 FMPID-Linux协议设计分析

4.5本章小结

第五章支持QoS协议模型分析

5.1综合服务

5.2区分服务

5.3多协议标记交换

5.4本章小结

第六章总结与展望

参考文献

致谢

作者攻读硕士学位期间完成的学术论文

参加科研项目