网络拥塞控制概述_魏星1

"网络拥塞控制概述" 网络拥塞控制是计算机网络中的一种重要技术，目的在于避免网络中的拥塞现象，提高网络性能和吞吐量。本文概述了网络拥塞的定义、危害、产生原因，并提出了避免网络拥塞的策略。 一、网络拥塞的定义 网络拥塞是指网络中存在过多的数据包，导致网络性能下降的现象。这种现象会导致端到端时延的急剧增加，分组丢失率的增加，吞吐量的下降，甚至整个系统的崩溃。 二、网络拥塞的危害 网络拥塞的危害主要表现在以下几个方面： （1）延迟增加、包丢失率增大。拥塞发生时，路由器缓冲队列长度增加，分组等待排队输出的时间变长，进而导致延迟的增加。并且，随着延迟的增加还会引起超时重传，更多的分组进入网络，进一步加重拥塞程度。 （2）资源利用率降低、无效利用率增加。例如：拥塞发生时，路由器缓存通往链路的分组都会被丢弃，造成这些链路得不到充分利用，降低了资源的有效利用率。 （3）导 致拥塞崩溃的发生。这是最严重的后果。此时，几乎无任何有效的数据传输，网络进入死锁状态。 三、网络拥塞的产生原因 网络拥塞的根本原因在于用户（或叫端系统）提供给网络的负载（load）大于网络资源（包括链路带宽、存储容量和处理器处理能力等）的容量。由于网络中有限的资源是由多个用户共享使用，网络无法根据资源的情况限制用户的数量，随着用户和应用的不断增加，必然会导致网络发生拥塞。 拥塞产生的主要原因有： （1）存储空间不足。当几个数据流需要同一个端口时，它们就必须排队，如果没有足够的内存空间，数据包就会丢失，即使路由器增加了一定的内存空间，但是网络中的数据经过长时间排队才被转发，也会加重网络拥塞。 （2）网络资源有限。当网络中出现太多的分组，超出了网络的承受能力时，出现拥塞。例如，网络带宽容量不足，当高速数据流在低速链路上传输时会产生拥塞；路由器处理能力弱、速度慢，跟不上高速链路时，也会产生拥塞。 （3）另外，TCP/IP 协议拥塞控制机制中的缺陷、Inter-net 资源和流量分布的不均衡性、用户的恶意攻击等现象都会造成的网络拥塞。 四、避免网络拥塞的策略 （1）合理设计网络拓朴结构。 （2）合理设计路由器的缓冲区。 （3）增加资源能力。 （4）均衡链路负载。 由此可以看到，网络拥塞控制必须协调数据源和网络中间节点，乃至客户机一起协调工作。