流量控制
流 量 控 制
A
Message
B
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<request 8 buffers>
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<ack=15, buf=4>
3
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6
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8
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9
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流量控制
流量控制是一种由接收端控制发送速度的反馈机 制，通常采用滑动窗口机制实现。 数据链路层和传输层上的滑动窗口机制：
数据链路层上的滑动窗口机制采用固定缓冲区分配策 略（缓冲区大小及数量都固定），这在传输层上做不 到。 数据链路层上发送端和接收端都必须缓存，而在传输 层上有多种缓存方案可供选择。 数据链路层上的发送窗口仅由接收端控制，而传输层 上的发送窗口还受网络处理能力的限制。
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<ack=4 , buf=1>
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图 6-5 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图
动态缓冲区分配的特点 是确认与缓存分离。
传输层上的缓存策略
发送方缓存还是接收方缓存？
若通信子网是不可靠的，则发送方一般必须缓存，而接收方可以选择缓存 或不缓存。 若通信子网是可靠的，则视接收方为其预留的缓冲空间大小，发送方可以 选择缓存或不缓存。
流量控制的方法
流量控制的方法流量控制可太重要啦，要是不管不顾，那流量就像脱缰的野马，跑得没影了，钱也跟着哗啦啦地流走。
咱先说手机流量哈。
很多时候，那些偷偷跑流量的小坏蛋就是各种APP。
你得把那些不常用的APP的后台刷新给关掉，就像把那些调皮捣蛋的小怪兽关进笼子里一样。
比如说，有些游戏APP，你又不是天天玩，它在后台还一直刷新数据，多浪费流量呀。
你就找到手机设置里的“后台应用刷新”，把那些没必要的都关掉，这就像给流量上了一道小锁呢。
还有哦，视频自动播放这个功能也很“坑”流量。
不管是在社交软件里，还是浏览器上，那些视频就自动开始播放了，你可能都没注意到，流量就悄悄溜走了。
把这个自动播放功能关掉，想看视频的时候再手动点开，这样就能省不少流量啦。
再说说家里的宽带流量控制。
如果家里人多，大家都在用网，那可不能让一个人把流量全占了，这就像分蛋糕一样，得公平点。
现在很多路由器都有流量控制功能。
你可以登录路由器的设置页面，给不同的设备分配不同的流量额度。
比如爸爸要看球赛，给他多分配点流量，保证球赛不卡顿；妈妈就看看新闻啥的，不需要太多流量；小宝贝可能就玩玩小游戏，也不需要太多流量。
这样大家都能愉快地上网啦。
另外，有些软件有省流模式。
像一些浏览器，开启省流模式后，图片会变成低质量的，但是文字内容还是能正常看的，这样浏览网页的时候就不会用太多流量啦。
还有视频软件，省流模式下，视频的清晰度可能会降低一点，但是如果不是特别追求高清画质的话，这个模式真的很实用哦。
流量控制其实就是要我们多留个心眼，别让流量在不知不觉中就跑光光啦。
只要稍微注意一下这些小细节，就能让我们的流量用得更合理，也能省不少钱呢。
1.流量控制的概念
1. 流量控制的概念分组交换和电路交换的一个重要不同之点在于，电路交换是立即损失制，即如果路由选择时没有空闲的中继电路可供选择，该呼叫建立就告失败。
因此，只要根据预测话务量配备足够多的中继电路，就能保证呼叫不阻塞。
其流量控制只是在交换机处理机过负荷时才起作用，控制功能也较简单，主要是限制用户的发话话务量。
分组交换则不同，它是时延损失制，只要传输链路不全部阻断，路由选择总能选到一条链路，由于用户终端发送数据的时间和数量具有随机性，网络中各节点交换机的存储容量和各条线路的传输容量（速率）总是有限的，如果链路上待传送的分组过多，就会造成传送时延的增加，引起网络性能的下降，严重时甚至会使网络崩溃。
这就需要采取流量控制来实现数据流量的平滑均匀，提高网络的吞吐能力和可靠性。
因此，流量控制是分组交换网的一项必不可少的重要功能，其控制机理也相当复杂。
具体说来，分组交换中的流量控制有以下3方面的作用：(1)防止因过载导致网络吞吐量下降和传送时延的增加(2)避免死锁(3)公平分配网络资源X.25协议的第三层着重于传输过程中的流量控制，流控通过滑动窗口算法来实现，对通过接口的每一个逻辑信道使用独立的“窗口”流量控制机构，X.25协议的第二层，也具有流量控制功能，也是通过滑动窗口来实现的，但它是对整个接口进行流量控制的。
2. OSI与TCP IP模型一谈到网络不能不谈OSI参考模型，虽然OSI参考模型的实际应用意义不是很大，但其的确对于理解网络协议内部的运作很有帮助，也为我们学习网络协议提供了一个很好的参考。
在现实网络世界里，TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。
1.1 OSI参考模型的分层结构OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），它是由国际标准化组织（International Standard Organization，ISO）提出的一个网络系统互连模型。
流量控制
流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。
某段时间，若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏——产生拥塞(congestion)。
出现资源拥塞的条件：对资源需求的总和> 可用资源流量控制Flow Control：协调发送方与接收方的工作。
具体来说就是限制发送方所发出的数据流量，使其发送速率不要超过接收方能处理的速率防火墙是由软件、硬件构成的系统，是一种特殊编程的路由器，用来在两个网络之间实施接入控制策略。
接入控制策略是由使用防火墙的单位自行制订的，为的是可以最适合本单位的需要。
防火墙内的网络称为“可信赖的网络”(trusted network)，而将外部的因特网称为“不可信赖的网络”(untrusted network)防火墙可用来解决内联网和外联网的安全问题防火墙的功能有两个：阻止和允许。
“阻止”就是阻止某种类型的通信量通过防火墙（从外部网络到内部网络，或反过来）。
“允许”的功能与“阻止”恰好相反。
防火墙必须能够识别通信量的各种类型。
不过在大多数情况下防火墙的主要功能是“阻止”。
防火墙技术一般分为两类(1) 网络级防火墙——用来防止整个网络出现外来非法的入侵。
属于这类的有分组过滤和授权服务器。
前者检查所有流入本网络的信息，然后拒绝不符合事先制订好的一套准则的数据，而后者则是检查用户的登录是否合法。
(2) 应用级防火墙——从应用程序来进行接入控制。
通常使用应用网关或代理服务器来区分各种应用。
例如，可以只允许通过访问万维网的应用，而阻止FTP 应用的通过。
RSA公开密钥密码算法公开密钥（public key）密码体制出现于1976年。
它最主要的特点就是加密和解密使用不同的密钥，每个用户保存着一对密钥；公开密钥PK和秘密密钥SK，因此，这种体制又称为双钥或非对称密钥密码体制。
公开密钥密码体制的产生主要是因为两个方面的原因，一是由于常规密钥密码体制的密钥分配(distribution)问题，另一是由于对数字签名的需求。
tcp流量控制原理
tcp流量控制原理
TCP流量控制是一种网络传输机制，用于控制发送端发送数据的速率，以防止接收端的缓冲区溢出或丢包。
它通过接收端发送的确认信号（ACK）来实现。
TCP流量控制主要涉及两个因素：窗口大小和拥塞窗口。
窗口大小是接收端向发送端传达的一个数值，表示接收端能够接收的数据量。
发送端应根据此值来控制发送速率。
接收端会在每个ACK中返回一个窗口大小，如果窗口大小为0，则表示接收端的缓冲区已满，发送端应暂停发送。
拥塞窗口是发送端自己设置的一个变量，用于限制当前发送到网络中的数据量。
发送端根据拥塞窗口大小来控制发送速率。
当网络拥塞时，拥塞窗口会减小，以降低发送速率，从而减少拥塞程度。
具体来说，TCP流量控制通过以下步骤实现：
1. 发送端向接收端发送数据段，并将其添加到发送缓冲区中。
2. 接收端接收到数据段后，将其从接收缓冲区中取出，并发送ACK确认信号给发送端，同时返回当前窗口大小。
3. 发送端收到ACK确认信号后，根据接收端返回的窗口大小和当前的拥塞窗口大小，决定下一次发送的数据段数量。
4. 发送端重复以上步骤，不断调整发送速率，以适应网络的变化情况。
通过TCP流量控制，发送端和接收端能够保持相对稳定的数据传输速率，从而实现高效可靠的数据传输。
它能够根据网络状况和接收端的处理能力动态调整发送速率，以提高传输效率和减少数据丢失的可能性。
流量控制器原理
流量控制器原理流量控制器是一种用于控制数据传输速度的设备或方法。
其原理是通过限制数据流量的速率，以确保网络或系统资源的平衡和稳定。
流量控制器可以防止网络拥塞和资源过载，提高数据传输的可靠性和效率。
实现流量控制的方法有多种，常见的方法包括基于令牌桶算法和基于漏桶算法。
下面将分别介绍这两种方法的原理。
1. 令牌桶算法：令牌桶算法是一种基于令牌的流量控制方法。
在该算法中，系统会以恒定的速率产生令牌，并将这些令牌存放在令牌桶中。
每个令牌代表一个单位的数据传输量。
当数据需要进行传输时，需要从令牌桶中取出相应数量的令牌，若令牌桶为空，则数据传输将被阻塞等待令牌的生成。
令牌桶算法的原理是通过控制令牌的生成速率和每次传输所需要的令牌数量来控制数据的传输速度。
该算法可以灵活地控制数据的传输速度，适用于控制突发流量和平滑流量。
2. 漏桶算法：漏桶算法是一种基于漏桶的流量控制方法。
在该算法中，系统会以恒定的速率从漏桶中“漏出”数据，并将漏桶作为一个缓冲区，用于存放传输数据。
当数据需要进行传输时，如果漏桶中有足够空间存放数据，则数据可以被传输，否则传输将被阻塞等待漏桶的空间释放。
漏桶算法的原理是通过控制漏桶的漏出速率和漏桶的容量来控制数据的传输速度。
该算法可以平滑传输数据，避免网络拥塞，对突发流量有一定的缓冲作用。
综上所述，流量控制器通过限制数据传输的速率，确保网络或系统资源的平衡和稳定。
它可以防止网络拥塞和资源过载，提高数据传输的可靠性和效率。
常见的流量控制方法包括令牌桶算法和漏桶算法，它们通过控制令牌或漏桶的生成和使用速率来控制数据的传输速度。
路由器的流量控制与带宽限制配置指南
路由器的流量控制与带宽限制配置指南随着互联网的普及和发展，人们对于网络速度和稳定性的要求越来越高。
而路由器作为连接多个设备与互联网之间的关键设备，对于网络流量的控制和带宽的限制显得尤为重要。
本文将向您介绍路由器的流量控制和带宽限制的配置指南，帮助您优化网络性能。
1. 为什么需要流量控制和带宽限制在家庭或办公环境中，经常会有多个用户同时使用网络资源，如下载、在线视频、在线游戏等。
若其中某个用户占用了大部分带宽资源，会导致其他用户的网络体验变差。
此时，流量控制和带宽限制就能够起到关键作用，确保网络资源公平合理地分配给不同用户。
2. 路由器流量控制的方式路由器流量控制可以通过以下几种方式实现：a. IP地址控制：路由器可以设置特定的IP地址并对其进行流量控制。
这种方式适用于需要限制特定设备的带宽使用，如限制某个用户下载速度等。
b. 端口控制：路由器可以对不同端口的流量进行控制。
例如，可以设置某个端口的上传速度或下载速度。
c. 优先级控制：路由器可以对不同类型的流量设置优先级，保证重要的流量得到更大的带宽分配。
例如，可以将视频流的优先级提高，以确保高清视频的流畅播放。
3. 带宽限制的配置方法带宽限制是指对整个网络连接设置带宽上限，确保所有设备共享网络资源。
配置路由器的带宽限制可以通过以下步骤实现：a. 登录路由器管理界面：打开浏览器，输入路由器管理地址，并输入正确的用户名和密码登录路由器管理界面。
b. 导航到带宽限制设置页面：不同品牌和型号的路由器界面可能略有不同，但一般都可以在“设置”或“高级设置”中找到“带宽限制”或类似的选项。
c. 配置带宽限制参数：根据实际需求，设置合适的带宽限制参数。
一般可以设置总带宽和每个设备的带宽限制，也可以设置不同时间段的限制。
d. 应用设置并重启路由器：完成带宽限制参数的配置后，保存设置并重启路由器，使设置生效。
4. 其他注意事项在进行路由器流量控制和带宽限制配置之前，还有一些需要注意的事项：a. 确保路由器固件是最新的：时常检查并升级路由器的固件，以确保获得最新的功能和安全性。
流量控制方案
流量控制方案第1篇流量控制方案一、背景与目标随着信息技术的飞速发展，网络数据流量日益剧增，对网络资源的需求亦不断提高。
为保障网络服务的高效稳定，避免因流量过载导致的网络拥塞及服务中断，制定一套合法合规的流量控制方案至关重要。
本方案旨在实现对网络流量的有效管理，确保关键业务流畅运行，提升用户体验，维护网络安全与稳定。
二、现状分析1. 当前网络架构复杂，涉及多种业务类型，对流量需求各异。
2. 部分时段网络流量波动较大，易造成网络拥塞。
3. 现有设备性能及带宽资源有限，难以满足不断增长的网络需求。
三、方案设计1. 流量监测与统计- 利用流量监测设备，实时采集网络流量数据，进行流量统计与分析。
- 建立流量监测数据库，定期输出流量报表，为流量控制提供数据支持。
2. 流量分类与标记- 根据业务类型、用户需求及网络架构，将流量进行分类。
- 采用差分服务代码点（DSCP）对各类流量进行标记，确保关键业务流量优先级。
3. 流量控制策略- 制定合理的流量控制策略，包括带宽分配、流量限制、优先级调度等。
- 针对不同业务类型，设置相应的流量控制参数，实现精细化管理。
4. 设备性能优化- 定期对网络设备进行性能评估，确保设备性能满足流量控制需求。
- 对设备进行升级或更换，提高设备处理能力，保障网络稳定运行。
5. 应急预案- 制定网络流量过载应急预案，包括流量疏导、设备扩容、临时限制等。
- 建立应急响应机制，确保在突发情况下迅速采取措施，降低影响。
四、实施与评估1. 方案实施- 根据本方案，逐步开展流量控制设备的选型、部署及配置工作。
- 对网络设备进行升级或更换，提高网络性能。
- 对网络管理人员进行培训，确保掌握流量控制策略及操作方法。
2. 效果评估- 定期对流量控制方案进行评估，包括网络性能、用户体验、安全稳定性等方面。
- 根据评估结果，调整流量控制策略，优化网络资源配置。
五、合规性与安全性1. 合规性- 本方案遵循我国相关法律法规及标准，确保合法合规。
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2
已发送
3
4
5
WT
6
7
0
1
2
不允许发送这些帧 3 4 5 6 7 0 1 2
(d)
0
1
2
当发送出数据时，滑动窗口从左边开始收缩； 当收到确认时，滑动窗口向右扩展。
已发送 并已收到确认
已发送
还允许发送 3 个帧
不允许发送这些帧
接收端设置接收窗口
在接收端只有当收到的数据帧的发送序号落入接收窗口内
…
需要注意 (1) 接收端只按序接收数据帧。虽然在有差错的 2号帧之后 接着又收到了正确的 3 个数据帧，但接收端都必须将这些 帧丢弃，因为在这些帧前面有一个 2 号帧还没有收到。
(2) ACK1 表示确认 0 号帧 DATA0，并期望下次收到 1 号
帧；ACK2 表示确认 1 号帧 DATA1，并期望下次收到 2号 帧。依此类推。
并且也交给了主机 B。
但此时结点 B 还必须向 A 发送确认帧 ACK，因为 B 已
经知道 A 还没有收到上一次发过去的确认帧 ACK。
帧的编号问题
任何一个编号系统的序号所占用的比特数一定是有限的。 序号占用的比特数越少，数据传输的额外开销就越小。
因此，经过一段时间后，发送序号就会重复。
送 主 机 丢 弃
时 间
送 主 机 (c) 数据帧丢失
(d) 确认帧丢失
解决死锁问题
结点A发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时器 若到了超时计时器所设置的重传时间 tout而仍收不到结点
(timeout timer)。
B 的任何确认帧，则结点 A 就重传前面所发送的这一数据
帧。
一般可将重传时间选为略大于“从发完数据帧到收到确
4 停止等待协议的算法
在接收结点：
(1) V(R)←0。
(2) 等待。 (3) 收到一个数据帧；
若 N(S) = V(R)，则执行(4)；
否则丢弃此数据帧，然后转到(6)。 (4) 将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件。
(5) V(R)←[1 V(R)]。
(6) n←V(R)； 发送确认帧 ACKn，转到(2)。
停止等待协议 ARQ 的优缺点
优点：比较简单 。
缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远远没
有被数据比特填满。
为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续
ARQ 和选择重传 ARQ。
3.3
连续 ARQ 协议
3.3.1 连续 ARQ 协议的工作原理 3.3.2 连续 ARQ 协议的吞吐量 3.3.3 滑动窗口的概念
远不低于发送端发送数据的速率。
由收方控制发方的数据流，是计算机网络中流量控制的
一个基本方法。
2 具有最简单流量控制的数据链路层协议
在发送结点： 在接收结点：
(1) 从主机取一个数据帧。
(2) 将数据帧送到数据链路层 的发送缓存。
(1) 等待。
(2) 若收到由发送结点发过来 的数据帧，则将其放入数据链
情况下发送端最多可以发送多少个数据帧。
序号落入接收窗口内的数据帧才可以收下。
发送窗口 WT (a) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2
允许发送 5 个帧 WT (b) 0 已发送 (c) 1 2 3 4 5 6
不允许发送这些帧 7 0 1 2
还允许发送 4 个帧 WT
不允许发送这些帧
0
1
对于停止等待协议，由于每发送一个数据帧就停止等待，
因此用一个比特来编号就够了。 注：一个比特可表示 0 和 1 两种不同的序号。
帧的发送序号
数据帧中的发送序号 N(S) 以 0 和 1 交替的方式出现在数 每发一个新的数据帧，发送序号就和上次发送的不一样。
据帧中。
用这样的方法就可以使收方能够区分开新的数据帧和重传
3.3.4 信道利用率与最佳帧长
由于每个数据帧都必须包括一定的控制信息(如帧的序号、
地址、同步信息以及其他的一些控制信息)，所以即使连续 不停地发送数据帧，信道利用率(即扣除全部的控制信息后
的数据率与信道容量之比)也不可能达到 100 %。
当出现差错时(这是不可避免的)，数据帧的不断重传将进
1 完全理想化的数据传输
数据链路层的简单模型： 主机 H1 向 H2 发送数据
主机 H1 电话网 H1 应用层
路由器 R1
局域网
路由器 R2
广域网
路由器 R3 局域网
主机 H2
从层次上来看数据的流动
R1
网络层 链路层
H2 应用层
运输层
网络层 链路层
R2
网络层 链路层
R3
网络层 链路层
运输层
网络层 链路 层 物理层
不需要流量控制
A B
需要流量控制
A B
送主机 B
送主机 B
送主机 B
送主机 B 时 间 送主机 B 送主机 B
3 实用的停止等待协议
四种情况
A B A B 出错 A B 丢 失 ！ A B
送 主 机
送 主 机 (a) 正常情况
tout 重 传 送 主 机 (b) 数据帧出错 重 传
tout 丢 失 重 ！ 传
收发两端的窗口按照以上规律不断地向前滑动，因此这种
协议又称为滑动窗口协议。
当发送窗口和接收窗口的大小都等于 1时，就是停止等待
协议。
发送窗口的最大值
当用 n 个比特进行编号时，若接收窗口的大小为 1，则只
有在发送窗口的大小 WT 2n 1时，连续 ARQ 协议才能 正确运行。
例如，当采用 3 bit 编码时，发送窗口的最大值是 7 而不
认帧所需的平均时间”。
解决重复帧的问题
如果是确认帧丢失，则超时重传将使主机B收到两个相同 使每一个数据帧带上不同的发送序号。每发送一个新的数 若结点 B 收到发送序号相同的数据帧，就表明出现了重
的数据帧，这就是重复帧。
据帧就把它的发送序号加 1。
复帧。这时应丢弃重复帧，因为已经收到过同样的数据帧
的数据帧了。
4 停止等待协议的算法
在发送结点：
(1) 从主机取一个数据帧，送交发送缓存。
(2) V(S)←0。 (3) N(S)←V(S)。 (4) 将发送缓存中的数据帧发送出去。 (5) 设置超时计时器。 (6) 等待。 {等待以下(7)和(8)这两个事件中最先出现的一个} (7) 收到确认帧 ACKn，若 n = 1 – V(s)，则： 从主机取一个新的数据帧，放入发送缓存； V(S)←[1 V(S)]，转到 (3)。否则丢弃这个确认帧，转到(6)。 (8) 若超时计时器时间到，则转到(4)。
(3) 将发送缓存中的数据帧发
送出去。 (4) 等待。
路层的接收缓存。
(3) 将接收缓存中的数据帧上 交主机。
(5) 若收到由接收结点发过来
的信息，则从主机取一个新的 数据帧，然后转到(2)。
(4) 向发送结点发一信息，表
示数据帧已经上交给主机。 (5) 转到(1)。
两种情况的对比（传输均无差错）
滑动。发送端若没有收到该确认，发送窗口就不能滑动。
发送窗口的最大值
取n=3。考虑当接收窗口位于0时，发送窗口的两个极端状态。 状态1：全部确认帧收到 发送窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 接收窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
是 8。
发送窗口的最大值
显然 WT内不可能有重复编号的帧，所以WT≤2n。设 注意以下情况：
WT=2n；
发送窗口：只有当收到对一个帧的确认，才会向前滑动
一个帧的位置；
接收窗口：只有收到一个序号正确的帧，才会向前滑动
一个帧的位置，且同时向发送端发送对该帧的确认。
显然只有接收窗口向前滑动时，发送端口才有可能向前
若传输信道的传输质量很差因而误码率较大时，连续
ARQ协议不一定优于停止等待协议。
3.3.3 滑动窗口的概念
在连续ARQ协议中，应当将已发送出去但未被确认的 数据帧的数目加发限制。
发送端和接收端分别设定发送窗口和接收窗口 。
发送窗口用来对发送端进行流量控制。
发送窗口的大小 WT 代表在还没有收到对方确认信息的 接收窗口用来控制接收端可以接收哪些数据帧。只有发送
3.3 流量控制
功能：
控制发送方的发送数据量，使得不能超过接 收方的接收能力。（接收方使用反馈机制，向发送
方应答，报告自己当前的接收情况和能力。接收能力 由接收设备的处理速度、接收缓冲的容量等影响）
两种常用的流量控制策略：
停-等协议 滑动窗口协议
停止等待协议
1 完全理想化的数据传输 2 具有最简单流量控制的数据链路层协议 3 实用的停止等待协议
才允许将该数据帧收下。
若接收到的数据帧落在接收窗口之外，则一律将其丢弃。
在连续 ARQ 协议中，接收窗口的大小 WR = 1。
只有当收到的帧的序号与接收窗口一致时才能接收该
帧。否则，就丢弃它。
每收到一个序号正确的帧，接收窗口就向前（即向右
方）滑动一个帧的位置。同时发送对该帧的确认。
WR (a) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2
物理层
物理层
物理层
物理层
1 完全理想化的数据传输
数据链路层的简单模型（续）： 主机 H1 向 H2 发送数据