一种改进AVQ的主动队列算法

决 持续 的满 队列ห้องสมุดไป่ตู้问题 。
收 稿 日期 ：０ ６ ９ ３ ２ ０ —０ —１ 作 者 简介 ： 国晖 （９ ９ ， ， 京 市 人 ， 朱 １６ 一） 男 北 副教 授 。 士 ， 究 方 向 ： 络 管 理 及 生存 性 技 术 硕 研 网 基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目（ 准 号 ：０ ７ １４ 批 ６ ５ ２３ ）
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陕西科技大学学报
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第２ ４卷
１ ｅ ｉ 竺
如果路 由器在 拥塞 发生 前采取 一些 预 防措施 ， 那么 满 队列 问题 是 可 以得 到 解 决 的 。主动 的而 非 响应 的分 组丢 弃就 是一 种有 效 的手段 ， 相应 的 队列管 理策 略被称 为“ 主动 队列管 理 （ｃｉｅｑ ｅｅｍａａｅ ｎ， ａｔ ｕ ｕ ｎｇｍｅｔ ｖ ＡＱＭ ） ， ” 它是 近来 端到 端拥 塞控 制研究 中 的一个 热点 。 因此 开发 一种 性能 优越 的 ＡＱＭ 算法 对 下一代 网络 （ Ｎ） ＮＧ 的发 展是 至关 重要 的 ， 是 下一 代 网络拥 也
法以及队列长度闽值（ Ｌ ） Ｑ Ｔ 的分组调度算法等 ， 并对 Ａ Ｑ算法进行 了改进 ， Ｖ 将原算法维持单 个虚 拟 队列改 为 维持 多个虚拟 队 列 ， 而使 其在 原 性能 的基础 上增加 了 区分服 务 的功 能 ， 从 以达
到适 应 下一代 网络 发展 的 需要 。 关键 词 ： 主动 队列 管理 ； Ｅ ＡＶＱ； Ｔ； Ｔ Ｒ Ｄ） Ｄ ＱＬ 中图分类 号 ： ２ ３ ０ ＴＰ ９ ． ７ 文献标识 码 ： Ａ
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№ ．６
陕西科 技大学学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＨＡＡＮＸＩＵＮＩ ＶＥＲ ＴＹ ＣＩ ＳＩ ＯＦ Ｓ ＥＮＣＥ ８ ＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｄ ｅ ．２ ６ ｃ ００
Ｖｏ． ４ １２
・１ ３７ ・
。 文章 编 号 ：Ｏ Ｏ ８ １ ２ ０ ）６ ０ ３ －０ ｌＯ －５ １ （０ ６ ０ － １ ７ ４
１ 对 列管理 的基本 概 念
广义的队列管理是指以队列为依托， 对到达的数据分组并对数据流进行传输控制的多种机制， 主要涵 盖 缓 冲管理 和分组 调 度两个 方 面 的内容 。缓冲 管理作 为 分组 入 队列 的操 作 ， 组 调度 作 为 分组 出队 列 的 分 操作， 两者从 对 系统 的影 响来 看 有着 紧密 的 内在 联 系 ， 系统性 能 的影 响是 统一 的 。缓 冲管理 是对 网络传 对 输 节点 中队列资 源 的管理 ， 在分 组传输 的过程 中 ， 流经 的 网络 传输 节点通 常采 用 队列缓 冲延 迟转发 的服 其 务 方式 ， 以提 高输 出链 路 的带宽 利用 率 。而分组 调 度实现 对链 路带 宽的管 理 ， 指按 照一 定 的规则来 决定 是 从 等待 队列 中选择 哪 个分组 进行 发送 使得 所有 输入 业务流 能 够按照 预定 的方式 共享 输 出链路 带宽 。 路 由器 中最 常用 的 队列管理 策 略是“ 丢弃 （ａ ｒｐ” 从 拥塞 控 制 的角 度分 析 是一 种拥 塞 恢 复 尾 ｔｉｄｏ ） ， ｌ 它 机制 ， 已经在 Ｉ ｔｒ ｅ 上 成功 工作 了许 多年 ， 它 有 ３个严 重 的缺 陷 ： １ 持续 的 满 队列 状 态 。 （ ） 务 流 ｎ ｅｎ ｔ 但 （） ２业 对 缓存 的死 锁 。（ ） 务 流的全 局 同步 。“ ３业 首丢 弃 ” 随机 丢 弃” 死锁 和全 局 同步是 有 效 的 ， 和“ 对 但是 没有 解
输 的必然 选择 ， 因此 Ｉ ＴＦ提 出用 主动 队列管 理来解 决 上述 问题 。 Ｅ
主 动 队列 管理 （ｃｉｅｑ ｅｅｍａａｅ ｎ ， ａｔ ｕｕ ｎｇｍｅ ｔ简称 ＡＱＭ） 目前 队列 管理 的主流 技术 ， ｖ 是 它是 实 现拥 塞 控 制 的重要 手段 之一 ， 期 以来 一直 受 到广 泛 的 关 注 ， 于不 同理 论 的各 种 主 动 队列 管 理 的算 法也 随之 涌 长 基 现， 这些 队列 管理算 法 在一定 程度 上完 成 网络拥 塞控 制 的任 务 ， 是 也不 同程度 地 在公 平 性 、 扩展 性 以 但 可 及 算法 的复 杂度上存 在缺 陷 。
０ 引 青
随着 网络技 术 的发展 ， 户对 于 网络 的实 时 、 用 多媒 体 应 用 的需 求 不 断 提 高 ， 了达 到 ＱＯＳ的性 能 指 为 标 ， 塞控 制作 为一 种控 制方 式发 挥着 重要 的作 用 。传 统 的拥 塞控 制机 制是 端到端 的拥 塞控 制 ， 拥 这样 当源
端检测到拥塞并开始采取措施时 ， 网络已经或者正在经历拥塞从而造成了性能下降。拥塞发生在网络节 点中， 网络 节点 最容 易得 到其 当前 的拥 塞状况 ， 因此在 网络 节点采 取拥塞 控 制避免 措施 可 以更 加有 效地 控
制拥 塞 。
传统 的 队列管理 采 用 的尾 丢 弃 （ ｔｉｄｏ ） ＴＤ，ａ ｒｐ 方法 ， 有 “ ｌ 具 排外 ”１ｃ—ｕ） 满队 ” ｆｌｑ ｅｅ两 个 （ ｋｏ ｔ和“ ｏ （ｕｌ ｕ ｕ） 缺点 。而基 于主动 队列 的控 制方 案在业 务 隔离 、 资源 管理 、 塞控 制等 方面 表现 出的优 势 已经成 为 网络 传 拥
一
种 改进 ＡＶＱ 的主动 队列算 法
朱国晖 ， 张 煜 赵 季 红 ，
７０６ ； ． １０ １ ２ 陕西省 电信公司钟楼分局 ， 陕西 西安 ７０ ６ ） １ ０ １
（． １西安 邮电学院通信工程系 ， 陕西 西安
摘 要 ： 讨论 了各 种算 法 的基 础上 ， 在 分析 和 比较 了现 有 的 几种 主 动 队列 管理 算 法 ： 机 早期 随 检测 算 法（ Ｅ ， Ｒ Ｄ） 自适 应 Ｒ Ｄ算 法（ Ｅ ， Ｅ ＡＲ Ｄ） 自适应 虚 拟 队列 （ ＡＶＱ） 算法 ， 态 阈值 （ Ｔ） 动 Ｄ 算