基于路由器技术的队列管理算法

随着网络规模的不断扩大,网络拥塞问题日益严重。拥塞将会导致吞吐量下降,实时性变差,网络性能降低等问题。本文通过分析端到端拥塞控制存在的局限性,说明基于路由器技术的队列管理算法在改善端到端拥塞控制中所发挥的重要作用,并对当前拥塞控制中基于路由器技术的队列管理算法(RED、WRED、WRR、FQ、WFQ、DRR)进行分析与总结。     

路由器队列管理机制

端端服务质量的提供涉及端主机和路由器,主要讨论路由器的队列管理机制,包括缓冲管理,分组缓冲管理、分组调度、标记技巧等,讨论了主动队列机制及当前的研究动态,分析了支持区分服务的队列机制。     

宽带QoS路由器体系结构关键问题分析

高速化和多媒体化成为未来网络发展的主要方向,而传统基于总线和中央处理器结构的路由器难以提供高速率和高可靠的端到端服务质量保证,必须对传统的路由器体系结构进行改造,提出分布式路由器的体系结构。该文分析了高速QoS路由器在路由查找、数据交换和阻塞控制等方面存在的问题,并给出了相应的解决方案。     

基于用户的QoS管理模型

随着IP电话、视频点播和电视电话这些网络应用的出现，传统的网络“尽力转发”服务已经不能满足需要。区分服务模型的出现在一定程度上解决了这个问题，但是由于缺乏有效的管理方法，使得网络资源很快耗尽。提出了一种基于用户的服务质量(QoS)管理模型，通过它能够对一个Intranet网内通过认证的用户提供有保证的网络服务。在该模型中，有一个QoS管理服务器，它负责对整个的QoS服务进行管理，网内的网络设备都按照它发送的命令和规则来转发数据分组。     

基于Intel网络处理器的路由器队列管理: 设计、实现与分析

通过设计并实现的基于Intel网络处理器(IXP1200)和相对区分服务模型的队列管理服务模块和一种新的缓冲管理算法DPBS(Dynamic Partial Buffer Sharing),研究了系统同步、线程的任务分配、队列管理基本操作等几个关键问题。     

基于ARED的主动队列管理改进算法

随机早期检测（Random Early Detection,RED）是IETF推荐部署的主动队列管理（Active Queue Management,AQM）算法。 RED存在参数难以配置、无法适应动态网络环境的缺点。 ARED（ Adaptive RED）是RED的自适应版本,通过平均队列长度来动态调整最大丢弃概率,从而达到稳定平均队列长度的目的,但是存在瞬时队列长度振荡的问题。文中研究了拥塞控制中的主动队列管理,对ARED算法进行了改进,优化丢弃概率计算函数,提出TTS-ARED算法,实现在动态网络环境下队列长度的稳定以及丢包率降低。 NS2的仿真结果表明,TTS-ARED算法显著地降低了丢包率,队列长度稳定性比ARED算法更优越。     

一种基于速率的公平队列管理算法

针对主动队列管理算法普遍存在的公平性问题,提出基于速率的公平队列管理算法RFED。该算法根据分组的到达速率调节丢包率,将队列的到达速率控制在链路的服务速率下,根据非响应流UDP数据包空间分布特点,对非响应流实施有效的惩罚,以保证不同数据流之间的公平。NS仿真实验表明,该算法在公平性、稳定性等方面效果良好,无需进行复杂的参数配置,容易在现有网络中实施。     

一种适于Internet拥塞控制的自校正队列管理算法

1.引言近年来,随着计算机和网络技术的迅猛发展以及多媒体应用的急剧增加,人们对Internet的服务质量提出了更高的要求。虽然目前TCP所采用的基于窗口的端到端拥塞控制机制对Internet的鲁棒性起到了关键性的作用。但传统的去尾(drop-tail)先进先出(FIFO)的队列管理方式,不可避免地会导致过高的传输延迟和延迟抖动。为适应越来越多的实体媒体传输的要求,人们开始研究更为有效的队列管理算法,从而使网络在采用TCP拥塞控制算法的基础上,实现效率最高并尽可能减小路由器中的平均队列长度,即主动队列管理技     

基于QoS机制的宽带接入路由器

高速化和多媒体化成为未来网络发展的主要方向,适时灵活的网络增值应用需要在网络的接入端就要提供QoS保证,该文详细分析了接入路由器的QoS策略服务机制和QOS保障机制,提出了新一代基于QoS机制的宽带接入路由器的系统设计。     

一种队列管理和队列调度结合的算法

队列的管理和调度是网络处理中非常重要的一个环节.针对传统的队列算法分离队列管理和队列调度的缺点,提出了一种两种机制结合的算法.该算法以排队延时和系统吞吐量综合性能折中最优为目标,使用最优化决策的方法,根据数据源端的发送速率和网络节点中的缓冲队列长度调整带宽资源的分配.在仿真平台NS2下对算法进行了大量的仿真实验,最终的实验结果表明:按照网络性能公式(Power公式)的标准,该算法比传统的算法在性能上提高了近20%.因此该队列算法更能够提升网络处理的性能.     

控制时延的主动队列管理算法

针对现有的主动队列管理(AQM)算法造成的队列时延无法满足VoIP、音视频等流媒体传输需求的问题,提出一种直接控制队列时延的主动队列管理算法--DCQA。该算法使用PID控制器计算路由器缓存的数据包丢弃概率,用其对即将进入缓存排队的数据包做丢包判断并采取相应动作,以控制队列时延在期望值以下。实验仿真了3种网络环境下DCQA的性能,链路利用率分别是99.93%、99.88%和99.95%。并且,队列时延分别有50.45%、51.59%、52.4%被控制在期望值以下,比CoDel算法分别提高了3.6%、40.53%、50.69%。实验结果表明,DCQA在不同的网络环境中都可以获得较高的链路利用率,而且控制队列时延的能力优于CoDel算法,适用于流媒体的传输。     

基于微分先行PI的主动队列管理算法

主动队列管理(AQM)作为一种重要的IP层拥塞控制策略,对于提高Internet的服务质量起到了关键性的作用。简要介绍了AQM算法的研究现状和AQM中的PI算法,依据TCP拥塞控制策略基于数据包丢弃的窗口变化机制,设计了一种基于微分先行PI的主动队列管理算法,该算法依据路由器中队列长度的变化采用一定的微分校正原则,实时调整进入该路由器数据包的丢弃概率,使路由器中的队列长度能够稳定在参考值附近。仿真结果表明,该算法与PI算法相比具有更小的超调量,可以明显的加快收敛的速度,从而使Internet的服务质量有更大程度的提高。     

Linux上QoS保证及编程接口的设计

目前的因特网服务并没有提供服务质量（QoS）。随着一些实时的多媒体应用的增加和ATM等具有端到端的服务质量保障的链路技术的出现,需要在IP层上实现QoS的保证。主要讨论Linux的内核中提供的QoS的功能,以及如何在此基础上设计用户编程的接口。     

基于主动队列管理的集群计算负载平衡系统

在分析了分组到达率和服务率的关系及主动队列管理AQM（Active Queue Management）的Balanced RED算法的基础上,提出了一个计算连接权重的动态分配算法“基于AQM加权时序动态法”（Weighted Opportunity Dynamic Algorithm based on AQM）,它具有对终端用户透明、能自动找出最佳服务器来处理请求的特点,从而实现集群计算服务器的负载平衡。另外据此算法设计并实现了一个支持服务器集群的动态负载平衡原型系统,实验结果表明该算法在负载平衡的效能上有明显的提高。     

一种基于用户情境的QoS预测方法

完整的QoS信息有利于更准确的服务推荐,但是现实中往往很难得到。文章提出了一种基于用户情境的QoS预测方法,对于老用户,根据他们原来的QoS选择,考虑QoS类型区别和时间衰减情况,预测新的QoS取值;对于新用户,按照用户分类信息,根据同类用户的服务选择情况,预测他们的QoS取值。实验证明,该方法有助于提高服务推荐的性能。     

一种基于内模PID控制的主动队列管理算法

针对传统主动队列管理中PID控制存在的参数不易整定等缺点,通过引入内模控制思想,提出了一种基于内模控制的PID控制器（IMC－PID）,其突出特点是控制器仅有一个参数需要整定。将IMC－PID应用于网络拥塞控制中,得到了一种新的主动队列管理（AQM）算法——IMC－PID算法。仿真实验表明,IMC－PID算法有较强的鲁棒适应性及较快的队长调节速率。     

AntNet的多路径QoS路由算法研究

以AntNet算法为基础,介绍了蚁群网络路由的问题模型和数据结构,通过引入QoS约束机制,提出了一种基于AntNet的多路径QoS路由算法. 该算法采用具有带宽和时延QoS约束的新规则进行节点选择,并利用改进的节点信息更新规则以及根据路由表中概率值随机地选择相邻节点转发数据包. 性能分析和模拟结果显示,基于AntNet的多路径QoS路由算法具有较快的收敛速度和较好的鲁棒性,能够自适应网络状态的动态变化,同时考虑了QoS约束和负载平衡问题     

一种基于WMM规范的QoS实现

Wi-Fi联盟制定的WMM规范提出了一种QoS方案,其核心是赋予不同业务以不同的优先级,并引入TXOP传输机制,从而保障了实时业务的传输质量.根据WMM规范,本文提出了QoS的实现方案,完成了基于Verilog语言的硬件设计,在Synopsy VCS环境下进行了仿真验证.     

基于粒子群优化的主动队列管理方法

针对网络拥塞现象,基于粒子群优化(PSO)提出了一种新的主动队列管理算法RQQM。该算法首先通过粒子群优化和变异算子来计算当前队列长度,并且基于到达速率和当前队列长度给出了丢包策略和丢包概率。最后,以实际数据将RQQM算法与基于速率的早期检测公平队列管理(RFED)算法和自适应主动队列管理(ABLUE)算法进行仿真实验,
发现丢包率受利用率和缓冲区影响较大;同时实验结果表明RQQM算法的公平性远远优于其他两种算法,其平均丢包率降低至12.21%。     

基于QoS生命周期管理的服务组合在线优化方法

针对当前基于QoS的Web服务组合研究仅限于QoS生命周期的某一环节,提出了一个支持QoS生命周期管理的Web服务框架,基于该框架研究了服务组合在线优化的方法,提出了自动修正判断矩阵的层次分析法来实现基于QoS的在线局部优化策略。该方法针对因各种原因用户只能提供各QoS属性之间的相对重要性,而不能提供全局的QoS需求的应用场景,提供了一种在线局部优化解决方案。