TCP拥塞控制与算法概述

减小字体 增大字体 作者:刘国栋  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2009-09-13 01:59:59

  随着Internet广泛应用,用户对网络服务质量要求更高,同时越来越严重的网络拥塞问题引起广泛关注。当前人们对Internet拥塞控制理论研究主要集中在2个方面:首先是在Internet的端系统(或源系统),本质上是一种基于信源的拥塞控制策略;其次是在Internet的中间链路节点系统,本质上是一种基于路由器等网络中间链路节点的拥塞控制策略。Internet系统的可靠性、鲁捧性越来越依赖于拥塞控制机制,由于当前网络拥塞控制的大部分工作是由TCP协议完成的。因此,分析和研究更有效的TCP拥塞控制策略及算法具有重要的意义。
  
  一、拥塞控制基本概念
  
  许多学者和网络专家认为网络拥塞现象产生的根本原因或判断标准是用户(或叫源系统)提供给网络的负载(Load)超过网络系统资源容量和处理能力(Overload)[1][17],直接表现为数据包延时增加、丢弃概率增大、吞吐量(goodput)急剧下降、上层应用系统性能下降,甚至导致网络崩溃(congestioncollapse)的发生。目前公认比较权威的“拥塞”解析是由Jacobson(1988)[2]提出:当一个子网或者子网的一部分出现太多分组的时候,网络性能开始下降,这种情况称为拥塞(congestion)。文献[3][4][5]比较一致形象描述了网络拥塞情况,如图(1):当源系统(用户)发送的数据分组总量小于系统容量范围的时候,所有分组可以被递交,也就是理想的范围。当源系统(用户)发送的数据分组总量超过系统容量范围的时候,拥塞就开始出现,分组开始丢失率增大、延时加大、网络性能随分组数量增大急速下降,甚至整个系统发生崩溃。[6]
  Meom C(2000)提出网络负载情况分析:图(2)、(3)描述了当网络发生拥塞崩溃时,微小的负载增量都将使网络的有效吞吐量(goodput)急剧下降。网络负载较小时,吞吐量与网络负载之间呈线性关系,网络延迟缓慢增加;网络负载超过(Knee)后,网络吞吐量增长缓慢,网络延迟增长变快;网络负载到达(Cliff)后,网络吞吐量急剧下降,网络延迟急剧上升。原先有学者提出拥塞产生最基本的原因是由存储空间不够、带宽容量不够、处理器处理能力低引起的,但实践表明:即使提供足够的空间、带宽、无限提高处理器能力也无法避免网络拥塞发生。研究表明:拥塞控制涉及到Internet、通信物理、非线性规划、系统控制、优化等理论系统,是个复杂的系统工程。[7]

[1] [2] [3]  下一页

Tags:

作者:刘国栋
  • 好的评价 如果您觉得此文章好,就请您
      100%(1)
  • 差的评价 如果您觉得此文章差,就请您
      0%(0)

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分) 查看完整评论