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1.
大时滞网络中的拥塞控制算法   总被引:47,自引:1,他引:46       下载免费PDF全文
任丰原  林闯  任勇  山秀明 《软件学报》2003,14(3):503-511
主动队列管理(AQM)通过网络中间节点有目的的分组丢弃实现了较低的排队延时和较高的有效吞吐量,是近年来TCP端到端拥塞控制的一个研究热点.已有的大多数AQM算法在设计过程中都没有充分考虑到大时滞对算法性能的影响.首先通过仿真试验证实了已有的几种典型算法控制的队列在大时滞网络中无一例外地出现了剧烈的振荡,导致瓶颈链路利用率下降和延时抖动加剧.为此,在进行了适当模型拟合处理的基础上,应用控制理论中的内模补偿原理设计了鲁棒的延时补偿主动队列管理(delay compensation-active queue management,简称DC-AQM)算法,克服了大时滞给队列稳定性造成的不利影响.仿真实验结果表明,新算法在大时滞小期望队列长度的网络配置中表现出的综合性能明显优于已有的算法,链路利用率是其他算法的3~4倍.  相似文献
2.
RED算法的稳定性:基于非线性控制理论的分析   总被引:18,自引:2,他引:16  
任丰原  林闯  王福豹 《计算机学报》2002,25(12):1302-1307
随机旱期检测(Radom Erly Detection,ERD)算法是主动队列管理(ActiveQueue Management,AQM)的有效实现算法,有关它性能的研究是近来网络研究的一个热点,在某些网络配置和负载状态下,RED存在稳定性问题,已有的关于RED稳定性的研究用不同的方法,从不同的角度定性或定量地揭示了可能的原因,并给出了稳定运行的工作区间,但没有对等幅振荡的队列行为给出一个合理的解释,在该文中,作者利用描述函这一非线性控制理论中经典的分析方法,分析了RED和getle-RED的工作特性,认为分组丢弃概率曲线中的非线性结构诱发的自激振荡是队列呈现周期运动的本质原因;虽然相比较而言,getle-RED比RED有更宽的稳定工作区间,但也是非常有限公司,解决AQM稳定性的理想途径是设计更为鲁棒的线性控制器。  相似文献
3.
自适应PI主动队列管理算法   总被引:14,自引:2,他引:12       下载免费PDF全文
主动队列管理是一个非常活跃的研究领域,相对于丢尾算法,AQM(active queue management)能够提供更短的平均队列延迟和更高的带宽利用率.虽然PI(proporrional integral)主动队列管理算法的性能优于RED(random early detection)算法,但是PI算法的收敛速度比较慢.以PI算法为基础提出了一种自适应PI算法API(adaptive proportional integral).API通过实时测量链路的报文丢失率,获得当前的负载信息,然后动态设置PI算法中的有关参数.通过ns-2模拟表明,相对于PI及其改进算法PIP(proportional integral based series compensation and position feedback compensation),API具有更快的收敛速度和更小的队列抖动.  相似文献
4.
鲁棒的主动队列管理新算法   总被引:11,自引:0,他引:11  
尹逊和  任丰原  任勇  山秀明 《计算机学报》2002,25(10):1018-1023
作为对终端系统上拥塞控制的一种补充,中间节点上的主动队列管理(AQM)策略在保证较高吞吐量的基础上有效地控制队列长度,从而实现了控制端到端的时延,保证QoS的目的,随机早期检测(RED)及其派生算法虽可以实现AQM的技术目标,但算法的设计要么是依赖于直觉的,要么将网络视为不变定常系统,使得最终形成的算法在稳定性和鲁棒性方面存在不少问题,在该文的研究中,作者将TCP的流量控制过程等效为二阶线性时变系统,采用滑膜变结构这种不敏感控制对象参数和负载扰动的控制器设计方法,设计出一种新的AQM算法,仿真试验表明它的稳态和瞬态性能都优于与它具有相同实现复杂度的RED和PI算法,并且在负载扰动和参数变化时具有很强的鲁棒性。  相似文献
5.
P2I: 一种新的主动队列管理算法   总被引:8,自引:0,他引:8  
章淼  吴建平  林闯 《计算机学报》2003,26(10):1288-1294
研究了在主动队列管理算法中使用的PI控制器和Proportional控制器之间的优劣.通过引入积分因素,PI控制器可以有效地消除Proportional控制器中存在的“稳态误差”.但是,积分项的引入减慢了系统的反应速度.该文提出一个算法P^2I来解决这个问题.P^2I结合了Proportional控制器和PI控制器的优点.作者使用模拟的方法来验证P^2I的性能.试验结果表明,P^2I在反应速度方面优于PI控制器,同时保持了PI控制器的优点.文中还分析了网络流量特征对主动队列管理算法设计的影响.  相似文献
6.
基于自相似聚合业务流量的AQM算法性能评价   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
汪浩  严伟 《软件学报》2006,17(9):1958-1968
现有TCP/AQM忽略了非响应业务流量对AQM算法性能的影响,但非响应业务流量约占Internet业务流量的70%~80%.因此,评价非响应业务流量对AQM算法性能的影响具有重要意义.借助于在标准GI/M/1/N排队系统中嵌入AQM算法随机丢包机制的手段,提出了一种利用"扩充的GI/M/1/N排队系统"评价AQM算法在非响应业务流量下的性能的分析方法.最后评价了TD,RED和GRED这3种经典的AQM算法,评价结果与NS-2模拟结果一致,表明该分析方法可能用于评价AQM算法在非响应业务流量下的性能.  相似文献
7.
一种链路负载自适应的主动队列管理算法   总被引:7,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
纪其进  董永强 《软件学报》2006,17(5):1140-1148
随机早检测(random early detection,简称RED)是IETF推荐部署的主动队列管理(active queue management,简称AQM)算法.RED存在参数难以配置、无法得到与流量无关的平均队长等问题.ARED(adaptive RED)是RED的自适应版本,它根据平均队长动态调节最大标记概率参数,从而得到稳定的平均队长.但ARED没有克服瞬时队列长度振荡问题,且在动态流量环境下性能明显降低.分析了ARED性能问题的原因,并提出了一种链路负载自适应的主动队列管理算法LARED(load adaptiveRED).LARED具有两个特点:自适应链路负载、快速响应队长变化.分析和仿真实验表明,与ARED等其他AQM算法相比,LARED在保持高链路利用率和低时延的同时可以得到稳定的瞬时队长,并且具有良好的响应性和鲁棒性.  相似文献
8.
主动队列管理研究综述   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
主动队列管理是路由器中支持拥塞控制的主要机制,也是基于路由器的网络拥塞控制的研究热点,但目前仍然没有能被普遍接受并获得广泛应用的方案。该文围绕主动队列管理机制的关键技术和当前研究中尚待解决的几个问题进行了论述,具体包括:链路特征对主动队列管理机制的影响,大延时对主动队列管理的影响,主动队列管理机制对网络稳定性的影响和主动队列管理在无线网络中的应用等。  相似文献
9.
Internet主动队列管理算法研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
路由器的拥塞控制策略是采用主动队列管理算法(AQM),最广泛被采用的主动队列管理算法是随机早期检测(RED)算法。文中详细讨论了RED算法,并剖析了基于RED算法的几种改进策略,经比较它们的优点及其存在的主要缺陷后,提出了进一步研究主动队列管理算法的方向。  相似文献
10.
一种核心无状态保存的自适应成比例公平带宽分配机制   总被引:6,自引:0,他引:6  
提出了一种核心无状态的自适应比例公平带宽分配机制CSPAFA(core stateless proporitonal adaptive fair allocation),在边界路由器完成基于每个流的状态处理,将所有流分成标记流和非标记流两种业务类型,采用DPS(dynamic packet state)技术将有关信息编码进IP分组头,在核心将输出链路带宽分成两部分,核心根据当前的网络负荷对标记流按服务规格成比例的分配输出链路带宽,对未标记流公平分配带宽,并且能自适应地调整两类业务的带宽共享比例,最后,给出了在NS网络仿真环境下的仿真实验结果。  相似文献
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