离散TCP-RED算法的最大丢弃概率影响因素研究

实现 ， 可 以得 到 高 的吞 吐 量 和低 的排 队延 迟 ， 但 是 研 发送 拥 塞信号 ， 否 则通过 丢包 来发送 拥塞 信 号 。
究 表 明该算 法对 控制 参 数 的设 置和 网络 变 化很 敏感 。
Ｒ Ｅ Ｄ算法 主要 分为 两部 分 ， 第 一 步是 计算 平 均 队
Ｒ Ｅ Ｄ算 法采 用 低 通 滤波 器 来 过 滤 短 暂 的突 发 数
较 多 。这 方 面 的 改 进 算 法 有 基 于 网 络 流 量 变 化 的 据 ，采 用 指 数 加 权 滑 动 平 均 （ Ｅ ｘ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ Ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ Ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｒ Ｅ Ｄ １ １ ， ２ １ 、根 据 比例 微 分控 制 器 原理 的 Ｐ Ｄ — Ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ Ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ， Ｅ ＷＭＡ ） 策 略计 算平 均 队列 长度 ， 公式
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离散 Ｔ Ｃ Ｐ — Ｒ Ｅ Ｄ算法的最大丢弃概 率 影 响 因素研 究
张 洁
（ 商洛 学 院 计 算机科 学 系 陕西 商洛 ７ ２ ６ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 ： 论文在分析 Ｒ Ｅ Ｄ算法的非线性特点和对参数 的敏感性的基础上 ， 重点研 究最大丢 弃
断增 加 ， 同时 ， 大量 的数 据 涌入 网络 ， 使 得 网络 流量 急 器时， 计算平均队列 ｑ 来表示 当前的拥塞程度 ， 然后 剧增长 ， 加剧 了 网络 拥塞 ， 降 低 了网络 资 源 的利 用 率 执 行拥 塞 控 制策 略 。如果 ｑ ａ ｖ ｅ 大 于 预 设 的最 小 阈值 和 服 务质量 。网络拥塞 控 制 己成 为制 约 网络 发展 的一 ｑ 则路 由器 以概 率 Ｐ随机丢 弃 当前 到达 的数 据包 ，
Ｒ Ｅ Ｄ ， 以及根 据稳 定 性 原理 的其 他 改进 算法 【 ５ － ７ ｊ 。目
如下 ： ｑ 。 ：（ １ ＿ ｗ ） ｑ ａ ＇ ＋ｗ ｑ 前 的研 究 中也 存 在 一些 对 权 值和 队列 阈值 的 配 置进
（ １ ）
行 分析 的算法［ ８ － １ １ 】 参数 敏感 性严 重 影响 了 Ｒ Ｅ Ｄ算 法 在 实 际 中的应用 ， 因此 这也 是本文 的主 要研 究 内容 。 ２ Ｒ Ｅ Ｄ算法概 述
个 关 键 问题 。近年 来 ， 基 于 中间节 点 的主 动 队列 管理 从而使 Ｔ Ｃ Ｐ源端减 小 发送 窗 口 ，避 免更 严重 的拥 塞 。
成 为拥 塞控 制 的一 个 新方 向， 其 中随机 早期检 测 Ｒ Ｅ Ｄ 如果 ｑ 大于预 设 的最大 阈值 ｑ ， 则丢 弃到达 的每个 算 法是 主动 队列管 理 的唯一 候选算 法 。 Ｒ Ｅ Ｄ算法通 过 数 据 包 ， 保证 平 均 队 列 长度 不 会 超 过 预 设 的最 大 阈 检 测 网络拥 塞 水平 ，提 前发 送拥 塞 信 号来 控制 拥塞 ， 值 。如果 源端 的显示 拥塞 指示 ｆ Ｅ ｘ ｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｔ Ｃ ｏ ｎ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｅ Ｃ Ｎ ） 可用 ， 则 置包 头 的 Ｅ Ｃ Ｎ为 １ 标 记包 ， 从 而避 免严 重拥塞 的发 生 。虽 然 Ｒ Ｅ Ｄ算法 简单 、 容 易 Ｎ
自适应 地控 制参 数 调整 策略 主要 是 根据 网络 状 态 （ 流 列 长度 ， 检测 当前 的拥 塞 程度 ； 第 二 步计 算 丢弃 概 率 ， 量、 连接 数 和 往 返 延迟 等 ） 采用 一 定 的 策 略不 断 改 变 实施 拥塞 控制 。 控 制参 数来 实现 。由于最 大 丢弃概 率直接 关 系到 丢包 策 略 的激 进 性 ， 关于 最大 丢弃 概 率 的调整 策 略研 究 比 ２ ． １ 计 算平 均 队列长 度
丢弃概率的取值与其他 网络参数的关系。
【 关键词 】 ： － Ｎ塞￣－ ａ ， Ｊ ； Ｔ Ｃ Ｐ — Ｒ Ｅ Ｄ； 最大丢弃概率
１引 言
丢弃达 到 的数据 包 。 Ｒ Ｅ Ｄ路 由器首先 根据 期望 的排 队
随着 通 信 技 术 的发 展 和 各 种 网络 应 用 服 务 的不 延迟 ， 设置 平均 队列 阈值 ｑ ｑ 一。 当数 据包 到达 路 由
基金项 目： 商洛学院科研项 目（ １ ３ ｓ ｋ ｙ ０ ０ ９ ）
．
８． 福建 电脑 １ ２ ０ １ ４ 年 第ｌ 期
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用 数学 公 式表 示如 下 ：
概 率 与 网络 参数 的关 系 ， 通过 引入 离散 Ｔ ＣＰ — ＲＥ Ｄ 反馈 网络模 型 ， 详 细分析 最 大丢弃概 率对 队列 和平 均 队列的影 响 。基 于 离散 的 Ｔ Ｃ Ｐ — Ｅ Ｄ反 馈 网络模 型 ， Ｒ 研 究 当队列 长度稳 定 在期 望 的 目标 值 时 ， 最 大
２ ． ２计 算丢 弃概 率 为 了控制 网络 拥 塞 ， 必须 丢 包或 标 记包 向数据 发 送端 发送拥 塞 信 号 。由于 平均 队列 长度 ｑ 在 一 定程
Ｆ ｌ ｏ ｙ ｄ等人 １ ９ ９ ３年提 出了 Ｒ Ｅ Ｄ算 法口 ２ １ ， 用来 在 网 度上反映了网络的当前拥塞状态 ，所 以 Ｒ Ｅ Ｄ算法根 。当 ｑ ≤ｑ ≤ｑ 一 络 中 间节点 上进 行拥 塞避 免和 拥 塞控 制 ， 其 基本 思 想 据平 均 队列长 度来 计算 丢 弃概率 Ｐ 是 检 测早 期 的 网络拥 塞 水 平 ， 计算丢弃概率， 并 随 机 时 ， Ｐ随 ｑ ． ｖ ｅ 的增大 而 线性 增 大 ； 当 ｑ ≥ｑ 一 时， ｐ ＝ ｌ ，