大中型局域網(wǎng)擁塞分析研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-11 11:16
互聯(lián)網(wǎng)擁塞控制機(jī)制的理論研究一直是網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題。相關(guān)理論的研究為現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制技術(shù)提供了基礎(chǔ).本文以校園網(wǎng)的擁塞控制為研究背景,將擁塞控制理論與擁塞控制技術(shù)相結(jié)合,力爭低成本、高效率地解決大中型局域網(wǎng)中常見的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。在研究過程中,主要做了以下幾方面工作:本文首先給出了網(wǎng)絡(luò)擁塞的定義。分析了造成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁塞的一般原因?偨Y(jié)了基于端到端和基于中間設(shè)備兩類擁塞控制算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。以攀枝花學(xué)院為背景,從病毒、P2P流量、鏈路瓶頸等角度,研究了造成大中型局域網(wǎng)擁塞的具體原因,并給出了相應(yīng)的解決辦法。研究了網(wǎng)絡(luò)擁塞的衡量標(biāo)準(zhǔn)和擁塞的探測技術(shù)。重點(diǎn)研究了能較好反映網(wǎng)絡(luò)擁塞狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延探測技術(shù)。提出了自適應(yīng)時(shí)延探測算法。通過與同類算法的大量比較,證明了算法的高效性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。研究了CHOKe系列擁塞控制算法。并從貪心算法的角度,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)際,從算法收斂時(shí)間最短、影響應(yīng)用最少、影響用戶最少三個(gè)角度改進(jìn)了CHOKe算法。提出了的gCHOKEe算法,通過NS2模擬軟件驗(yàn)證了該算法的優(yōu)越性。最后,通過攀枝花學(xué)院的校園網(wǎng),對比分析驗(yàn)證了擁塞控制策...
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 我國互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀
1.2 擁塞的相關(guān)概念
1.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁塞的定義
1.2.2 基于控制論的擁塞控制算法分類
1.2.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁塞的成因
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 基于 TCP 窗口的擁塞控制算法
1.3.2 基于緩存隊(duì)列的擁塞控制算法
1.3.3 近幾年擁塞控制算法的研究熱點(diǎn)
1.4 研究目的和意義
1.4.1 現(xiàn)有研究存在的問題
1.4.2 論文的研究方法
1.4.3 研究目的和意義
1.5 論文的章節(jié)安排
2 大中型局域網(wǎng)擁塞分析
2.1 病毒造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.1.1 導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)過載的常見病毒及其工作原理
2.1.2 影響鏈路資源分配的常見病毒及其工作原理
2.2 P2P 流量造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.3 終端性能提升造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.4 集中應(yīng)用造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.5 用戶量激增導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.5.1 用戶總量激增
2.5.2 用戶瞬時(shí)激增
2.6 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.6.1 物理上劃分不合理
2.6.2 虛擬局域網(wǎng)劃分不合理
2.7 本章小結(jié)
3 擁塞探測技術(shù)
3.1 擁塞測量的標(biāo)準(zhǔn)
3.2 網(wǎng)絡(luò)擁塞評測的關(guān)鍵性指標(biāo)
3.2.1 時(shí)延
3.2.2 帶寬
3.2.3 丟包率
3.3 網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)
3.3.1 測量技術(shù)的分類
3.3.2 主動(dòng)測量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理
3.3.3 主動(dòng)測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
3.3.4 主動(dòng)測量技術(shù)的分類
3.3.5 被動(dòng)測量技術(shù)
3.3.6 被動(dòng)測量技術(shù)的優(yōu)勢和不足
3.3.7 被動(dòng)測量技術(shù)的分類
3.4 自適應(yīng)時(shí)延探測算法
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延測量技術(shù)
3.4.2 網(wǎng)絡(luò)測量的采樣算法及其優(yōu)缺點(diǎn)[35]
3.4.4 自適應(yīng)時(shí)延探測算法
3.5 自適應(yīng)時(shí)延探測算法分析
3.5.1 算法測試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)介紹
3.5.2 探測數(shù)據(jù)采樣分析
3.5.3 基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的擁塞的分級(jí)
3.5.4 自適應(yīng)時(shí)延探測算法的三個(gè)假設(shè)的驗(yàn)證
3.6 周期采樣算法與自適應(yīng)時(shí)延探測算法的比較
3.6.1 低負(fù)載對比
3.6.2 高負(fù)載對比
3.7 本章小結(jié)
4 基于貪心算法的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制
4.1 基于隊(duì)列的擁塞控制算法的設(shè)計(jì)思想
4.1.1 擁塞控制控制算法的目標(biāo)
4.1.2 路由器的隊(duì)列管理總的原則
4.1.3 評估隊(duì)列管理算法的性能指標(biāo)
4.2 論文擁塞控制算法的思想基礎(chǔ)
4.2.1 經(jīng)典的 CHOKe 算法的實(shí)現(xiàn)原理
4.2.2 CHOKe 算法存在的不足[38]
4.2.3 CHOKe 算法的改進(jìn)思路
4.2.4 貪心算法的基本思想
4.3 大中型局域網(wǎng)的特性
4.3.1 資源占用不均衡性
4.3.2 目標(biāo)資源的趨同性
4.3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分布不均衡性
4.3.4 包尺寸分布不均衡性
4.4 基于貪心策略的 g_CHOKe 算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.5 g_CHOKe 算法在 NS2 上的模擬測試
4.5.1 吞吐量對比分析
4.5.2 丟包率對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)
5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和相關(guān)設(shè)備介紹
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)介紹
5.1.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹
5.2 對比測試
5.2.1 平均響應(yīng)時(shí)間對比
5.2.2 丟包率對比
5.2.3 吞吐量對比
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AFDX網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延分析方法[J]. 趙永庫,王紅春,唐來勝. 電光與控制. 2013(04)
[2]一種高效的延遲容忍移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)異步探測機(jī)制[J]. 李文霽,鄭康鋒,張冬梅,郭世澤. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(12)
[3]TCP網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)神經(jīng)滑模控制[J]. 葉成蔭,井元偉. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]互聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)時(shí)延與物理距離關(guān)聯(lián)性分析[J]. 焦程波,鄭輝,黃宇. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[5]基于性能服務(wù)的高速網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸層擁塞控制解決方案[J]. 宋麗華,王海濤,曹海兵. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[6]基于局部探測的快速復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類算法[J]. 金弟,劉大有,楊博,劉杰,何東曉,田野. 電子學(xué)報(bào). 2011(11)
[7]一種基于主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的擁塞控制算法[J]. 羅國明,鹿光,董民,沈慶國. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
[8]預(yù)測控制主動(dòng)隊(duì)列管理算法的設(shè)計(jì)與分析[J]. 王萍,陳虹,盧曉暉. 通信學(xué)報(bào). 2011(09)
[9]基于分類樹和貪心算法的測試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成方法[J]. 劉龍霞,吳軍華. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2011(08)
[10]基于Internet的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延分析研究[J]. 徐淑萍,蘇小會(huì). 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2011(07)
博士論文
[1]基于移動(dòng)預(yù)測的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究[D]. 連進(jìn).武漢理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 刺婷婷.陜西師范大學(xué) 2012
[2]基于路由器的RED算法的FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 王亞軍.吉林大學(xué) 2011
[3]網(wǎng)絡(luò)時(shí)延主動(dòng)測量中探測干擾和發(fā)包模式的誤差分析[D]. 陳偉基.湖南大學(xué) 2010
[4]用戶端QoS主動(dòng)測量的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 舒春華.北京郵電大學(xué) 2010
[5]園區(qū)網(wǎng)性能監(jiān)測與分析[D]. 王承暉.山東科技大學(xué) 2009
[6]IP網(wǎng)絡(luò)帶寬測量研究[D]. 賈蘭英.山東大學(xué) 2008
[7]網(wǎng)絡(luò)路由器中RED算法參數(shù)設(shè)置的改進(jìn)研究[D]. 魏巍.吉林大學(xué) 2007
[8]主動(dòng)隊(duì)列管理算法的仿真研究[D]. 應(yīng)錫江.南京理工大學(xué) 2006
[9]端到端的Internet擁塞控制研究[D]. 徐躍東.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3674560
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 我國互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀
1.2 擁塞的相關(guān)概念
1.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁塞的定義
1.2.2 基于控制論的擁塞控制算法分類
1.2.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁塞的成因
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 基于 TCP 窗口的擁塞控制算法
1.3.2 基于緩存隊(duì)列的擁塞控制算法
1.3.3 近幾年擁塞控制算法的研究熱點(diǎn)
1.4 研究目的和意義
1.4.1 現(xiàn)有研究存在的問題
1.4.2 論文的研究方法
1.4.3 研究目的和意義
1.5 論文的章節(jié)安排
2 大中型局域網(wǎng)擁塞分析
2.1 病毒造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.1.1 導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)過載的常見病毒及其工作原理
2.1.2 影響鏈路資源分配的常見病毒及其工作原理
2.2 P2P 流量造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.3 終端性能提升造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.4 集中應(yīng)用造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.5 用戶量激增導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.5.1 用戶總量激增
2.5.2 用戶瞬時(shí)激增
2.6 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理造成網(wǎng)絡(luò)擁塞
2.6.1 物理上劃分不合理
2.6.2 虛擬局域網(wǎng)劃分不合理
2.7 本章小結(jié)
3 擁塞探測技術(shù)
3.1 擁塞測量的標(biāo)準(zhǔn)
3.2 網(wǎng)絡(luò)擁塞評測的關(guān)鍵性指標(biāo)
3.2.1 時(shí)延
3.2.2 帶寬
3.2.3 丟包率
3.3 網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)
3.3.1 測量技術(shù)的分類
3.3.2 主動(dòng)測量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理
3.3.3 主動(dòng)測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
3.3.4 主動(dòng)測量技術(shù)的分類
3.3.5 被動(dòng)測量技術(shù)
3.3.6 被動(dòng)測量技術(shù)的優(yōu)勢和不足
3.3.7 被動(dòng)測量技術(shù)的分類
3.4 自適應(yīng)時(shí)延探測算法
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延測量技術(shù)
3.4.2 網(wǎng)絡(luò)測量的采樣算法及其優(yōu)缺點(diǎn)[35]
3.4.4 自適應(yīng)時(shí)延探測算法
3.5 自適應(yīng)時(shí)延探測算法分析
3.5.1 算法測試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)介紹
3.5.2 探測數(shù)據(jù)采樣分析
3.5.3 基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的擁塞的分級(jí)
3.5.4 自適應(yīng)時(shí)延探測算法的三個(gè)假設(shè)的驗(yàn)證
3.6 周期采樣算法與自適應(yīng)時(shí)延探測算法的比較
3.6.1 低負(fù)載對比
3.6.2 高負(fù)載對比
3.7 本章小結(jié)
4 基于貪心算法的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制
4.1 基于隊(duì)列的擁塞控制算法的設(shè)計(jì)思想
4.1.1 擁塞控制控制算法的目標(biāo)
4.1.2 路由器的隊(duì)列管理總的原則
4.1.3 評估隊(duì)列管理算法的性能指標(biāo)
4.2 論文擁塞控制算法的思想基礎(chǔ)
4.2.1 經(jīng)典的 CHOKe 算法的實(shí)現(xiàn)原理
4.2.2 CHOKe 算法存在的不足[38]
4.2.3 CHOKe 算法的改進(jìn)思路
4.2.4 貪心算法的基本思想
4.3 大中型局域網(wǎng)的特性
4.3.1 資源占用不均衡性
4.3.2 目標(biāo)資源的趨同性
4.3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分布不均衡性
4.3.4 包尺寸分布不均衡性
4.4 基于貪心策略的 g_CHOKe 算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.5 g_CHOKe 算法在 NS2 上的模擬測試
4.5.1 吞吐量對比分析
4.5.2 丟包率對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)
5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和相關(guān)設(shè)備介紹
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)介紹
5.1.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹
5.2 對比測試
5.2.1 平均響應(yīng)時(shí)間對比
5.2.2 丟包率對比
5.2.3 吞吐量對比
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AFDX網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延分析方法[J]. 趙永庫,王紅春,唐來勝. 電光與控制. 2013(04)
[2]一種高效的延遲容忍移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)異步探測機(jī)制[J]. 李文霽,鄭康鋒,張冬梅,郭世澤. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(12)
[3]TCP網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)神經(jīng)滑模控制[J]. 葉成蔭,井元偉. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]互聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)時(shí)延與物理距離關(guān)聯(lián)性分析[J]. 焦程波,鄭輝,黃宇. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[5]基于性能服務(wù)的高速網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸層擁塞控制解決方案[J]. 宋麗華,王海濤,曹海兵. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[6]基于局部探測的快速復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類算法[J]. 金弟,劉大有,楊博,劉杰,何東曉,田野. 電子學(xué)報(bào). 2011(11)
[7]一種基于主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的擁塞控制算法[J]. 羅國明,鹿光,董民,沈慶國. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
[8]預(yù)測控制主動(dòng)隊(duì)列管理算法的設(shè)計(jì)與分析[J]. 王萍,陳虹,盧曉暉. 通信學(xué)報(bào). 2011(09)
[9]基于分類樹和貪心算法的測試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成方法[J]. 劉龍霞,吳軍華. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2011(08)
[10]基于Internet的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延分析研究[J]. 徐淑萍,蘇小會(huì). 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2011(07)
博士論文
[1]基于移動(dòng)預(yù)測的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的研究[D]. 連進(jìn).武漢理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 刺婷婷.陜西師范大學(xué) 2012
[2]基于路由器的RED算法的FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 王亞軍.吉林大學(xué) 2011
[3]網(wǎng)絡(luò)時(shí)延主動(dòng)測量中探測干擾和發(fā)包模式的誤差分析[D]. 陳偉基.湖南大學(xué) 2010
[4]用戶端QoS主動(dòng)測量的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 舒春華.北京郵電大學(xué) 2010
[5]園區(qū)網(wǎng)性能監(jiān)測與分析[D]. 王承暉.山東科技大學(xué) 2009
[6]IP網(wǎng)絡(luò)帶寬測量研究[D]. 賈蘭英.山東大學(xué) 2008
[7]網(wǎng)絡(luò)路由器中RED算法參數(shù)設(shè)置的改進(jìn)研究[D]. 魏巍.吉林大學(xué) 2007
[8]主動(dòng)隊(duì)列管理算法的仿真研究[D]. 應(yīng)錫江.南京理工大學(xué) 2006
[9]端到端的Internet擁塞控制研究[D]. 徐躍東.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3674560
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/3674560.html
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