种豆资源网

当前位置:首页 > 百科 > 百科综合 / 正文

分组交换拥塞控制

(2019-07-17 16:50:10) 百科综合

分组交换拥塞控制

分组交换拥塞控制(congestion control in packet switching),是在分组交换网中,为了防止因输入流量(负荷)长时间地连续超过规定值而产生网路拥塞所採取的控制。

基本介绍

  • 中文名:分组交换拥塞控制
  • 外文名:congestion control in packet switching
  • 套用学科:计算机、通信

简介

分组交换拥塞控制是在分组交换网中,为了防止因输入流量(负荷)长时间地连续超过规定值而产生网路拥塞所採取的控制。拥塞将导致吞吐量下降,极端情况下吞吐量下降到零,最终产生死锁现象。死锁的典型例子是,如果第一个分组交换节点机须等待到第二个分组交换节点机完成A操作后才能继续进行B操作,而第二个分组交换节点机却因为它正在等待第一个分组交换节点机做完B操作才能进行A操作,这样两个分组交换节点机可能完全停止工作,处于死锁状态。发生拥塞现象的实质问题,是对网路资源的需求值已超过现有资源提供的可能值,例如,分组交换节点机的处理速度不够或者没有足够的缓冲器等。

目的

检测出拥塞状态,通过限制拥塞性节点的输入流并抑制在规定值以下,从而避免陷入死锁。拥塞控制必须确保分组交换网能运送待传送的分组,它是全局问题,涉及到端系统(主机)、分组交换节点机以及导致削弱网路通信负荷能力的其他因素。

方法

①缓冲区预分配法。在採用虚电路(面向连线)方式的网路中,当建立虚电路时可在分组交换节点机内为每条虚电路分配缓冲区,使得经过每个分组交换节点机的每条虚电路都有足够数量的缓冲区为它服务,保证数据分组畅通地交换。
②分组丢弃法。在採用无连线方式的网路中,传送节点有分组就传送,接收节点如有缓冲区时就接受,若无缓冲区就丢弃之。被丢弃的分组由于传送端不能获得确认而进行逾时重发;。分组交换节点机为每条输入、输出线路合理安排缓冲器容量,在保证不发生拥塞的前提下儘可能发挥缓冲器的资源利用率。例如,ARPA网就採用这种方法,即每条线路有最小数量的缓冲器,同时又规定最大数量的伫列,使之不过多地丢弃分组。
③抑制分组法。在网路内为防止拥塞的发生,以限制节点间或端系统间通信量,即使在没有拥塞威胁时也要付出可能减少吞吐量的代价。抑制分组法採用一种只有在发生拥塞时才触发的机制。每个节点监控其每条输出线路的使用率,当超出界限值时,输出线路就进入“警告”状态。对于每个新的分组都要査看它的输出线路是否处于“警告”状态,如果是,该节点就传送一个抑制分组通知源节点,使源节点减少传送通信量,避免拥塞。
④定数拥塞控制法。一种直接限制通信网路内分组数量的方法。在网路中形成固定数目的“许可证”,分组随机地巡航流动。每当一个节点想传送一个刚从源点主机送来的数据分组时,它必须首先获得一个“许可证”,来运送数据分组,此时网路就减少一个许可证。直到上述传送的数据分组到达目的节点交给目的主机后,网路又获得这个可用的许可证。这样的规则保证网路内流动的分组数不会超过初始设定值。

研究热点

拥塞控制不仅是网路稳定、高效运行的关键,同时又是实现各种服务质量的基础和前提。实际的网路是一个不断发展的系统,网路拥塞控制研究也是一个非常困难、有挑战性的研究领域。对网路拥塞控制的研究仍有许多工作要做,进一步的工作包括:
1) 拥塞控制基于端主机的控制策略和路由器的伫列管理策略存在相互影响、相互作用的关係,如何在网路模型描述的基础上,从控制系统的角度将两者结合起来,设计出最优的拥塞控制策略,是网路拥塞控制研究的一个方向。
2) 主动伫列管理技术通过丢包积极回响拥塞,来达到拥塞避免和缓解的目的,是网路拥塞控制最重要的手段。如何实现AQM高级策略,引入新的人工智慧算法和遗传算法与模糊逻辑的综合套用是目前研究的一个热点问题。
3) 以往的工作主要採用局部线性化方法,缺乏对系统全局动力学的理论分析。此外,在多种源端拥塞控制策略和路由器避免策略并存时,如何分析整个网路的稳定性,如何分析各种不确定因素对稳定性的影响等,也是需要认真考虑的问题。
4) TCP/IP 拥塞控制的设计和实现面临着众多的折中,不可能有一种设计和实现在所有环境中都是“最好的”。现有的拥塞控制思路、方法和技术在多目标的不同环境中面临着挑战,它们还有许多要改进的地方。
5) 目前已经有越来越多的移动用户通过无线系统接入网际网路,由于无线通信固有的特点,使得拥塞控制机制的研究更加困难,极具挑战。

标 签

搜索
随机推荐

Powered By 种豆资源网||