主动队列对web性能影响的研究论文-毕业论文.doc

在互联网的快速发展中，网络性能优化成为了一个至关重要的课题。本文主要探讨了主动队列管理（AQM）技术对Web性能的影响，特别是其在处理网络拥塞时的角色。主动队列管理是一种策略，旨在预防或减轻网络中的拥塞现象，以提高服务质量并确保用户满意度。 论文研究了三种常见的AQM算法：比例积分(PI)控制器、随机指数标记(REM)控制器和自适应随机早期检测(ARED)。这三种算法各有特点，PI控制器利用比例和积分控制原理来调整发送速率，REM则基于随机丢弃策略，而ARED则是根据队列长度动态调整丢包概率。论文特别关注了显式堵塞通知（Explicit Congestion Notification, ECN）在这些算法中的作用。 实验结果显示，在不支持ECN的情况下，ARED在字节模式下表现最佳，特别是在网络负载超过链路容量的90%时，相比于尾部丢包的FIFO排队，ARED提供了更好的响应时间性能。然而，ARED在包模式下，无论是否启用ECN，其性能都是最差的，甚至低于FIFO。相反，PI和REM在启用ECN的情况下，其性能显著提升，成为所有方案中最优的选择。ECN为ARED在字节模式下的操作提供了重要的响应时间改进，尤其是在REM中，ECN的效果尤为显著，没有ECN的REM在所有负载下的响应时间性能都不如FIFO。 论文指出，AQM对响应时间的改善程度与数据流的往返时延分布密切相关。随着RTT的增加，AQM和ECN对响应时间性能的影响会减弱。尽管如此，AQM和ECN的结合可以在接近饱和的网络状态下维持良好的性能，满足用户的期望。 网络拥塞控制是解决互联网性能问题的关键。从20世纪80年代的ARPANET到今天的全球互联网，网络容量的急剧增长带来了拥塞问题。TCP/IP协议的拥塞控制机制，如慢启动、拥塞避免和快速重传/恢复，旨在防止网络崩溃，但仍然存在不足。因此，AQM作为一种补充手段，通过更智能的队列管理策略，能够更有效地防止拥塞，提高用户体验。 本文深入研究了AQM算法和ECN在Web性能中的应用，揭示了它们如何影响HTTP请求-响应时间，并提出了AQM对于网页类应用程序和网络性能提升的可能性。随着互联网应用的多样化和用户需求的增长，理解并优化这些技术对于未来的网络设计和管理至关重要。