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刘娟 2011.12.04
TCP 拥塞控制研究
研究背景
计算机网络在过去的十几年中爆炸式的增长 , 带来越来越严
重的拥塞问题。
Internet 上 95% 的数据流使用的是 TCP/IP 协议
拥塞控制是确保 Internet 鲁棒性 ( robustness) 的关键因
素
网络产生拥塞的根本原因
用户 ( 端系统 ) 提供给网络的负载 ( load) 大于网络资源容量和处理
能力 (overload).
表现为数据包时延增加、丢弃概率增大、上层应用系统性能下降等 .
图 1 当传入负载过大 . 拥塞发生,网络性能急剧下
降
拥塞产生的直接原因
存储空间不足
带宽容量不足 : 信道容量 C=Blog2(1+S/N), 信源发
送的速率 R≤C, 在网络低速链路处就会形成带宽瓶颈 .
处理器处理能力弱、速度慢
要避免拥塞的发生 , 对以上 3 点原因需综合考
虑 .
TCP 基于窗口的和式增加积式减少
(Additive Increase Multipl ica tive
Decrease,AIMD) 的拥塞控制机制
TCP 拥塞控制的基本方式
开环控制 : 事先设计一个“好的”网络 , 确保它不发生拥塞 , 而网络一旦运行起
来 , 就不再采取措施 .
显然对网络这样不断变化的复杂系统 , 开环控制并不理想 .
TCP 的拥塞控制采用的是基于窗口(基于速率的)的端到端的闭环控制方式 .
图 3 是对拥塞控制机制的一种描述 .
图 2 N 个用户共享一个网络下拥塞的闭环控制系统
TCP 拥塞控制的基本方式:
如果在时刻 t, 第 i 个用户的传送负载为 x
i
(t), 那么输入
网络的总负载应为∑ x
i
(t). 系统状态用 n 维向量
x(t)={x
1
(t),x
2
(t),…,x
n
(t)} 表示 .
如果∑ x
i
(t) ≤ 网络承受能力 x
goal
, 所有用户的负载请
求都会被接受 . 用户与系统通过反馈控制函数 y(t) 相
互作用 , 实时地改变传送负载大小 .
假定改变量为 u
i
(t), 则 x
i
(t+△t)=x
i
(t)+u
i
(t), 变化 u
i
(t)
就代表了对第 i 个用户的控制 . 它是用户 t 时刻负载和
系统反馈的函数 u
i
(t)=f(x
i
(t),y(t)), 也就是 x
i
(t+△t)=x
i
(t)+ f(x
i
(t),y(t)).
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资源评论
- ming_47162014-05-16东西很不错 !!值得一看
- eaglewarrior2014-07-16不错,谢谢分享,可以参考一下。
xiaoran815
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