第六章流量和拥塞控制
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1、第六章第六章 流量和拥塞控制流量和拥塞控制6.1 流量与拥塞控制概论流量与拥塞控制概论n问题问题当负载超过了节点的处理能力当负载超过了节点的处理能力n队列长度增加，丢弃分组队列长度增加，丢弃分组n分组时延增加，可能超时分组时延增加，可能超时超时重发超时重发网络负荷增加，网络负荷增加，分组通过量较小分组通过量较小拥塞拥塞网络负荷增加，网络负荷增加，吞吐率骤降达吞吐率骤降达0，进入死锁状态进入死锁状态CongestionThroughputOffered LoadFull CapacityPerfect operationAcceptable operationCongested network6
2、.1 流量与拥塞控制概论流量与拥塞控制概论n产生死锁的原因产生死锁的原因直接存储转发直接存储转发 信道忙信道忙间接存储转发间接存储转发重装死锁重装死锁 目的地的处理速度目的地的处理速度6.1.1网络数据流的控制技术分类网络数据流的控制技术分类n流量控制流量控制调整网络中两个节点之间的流量，适应接收端调整网络中两个节点之间的流量，适应接收端的处理能力、通信链路的传输能力。的处理能力、通信链路的传输能力。子网内的两个节点之间；用户端与网络接入点子网内的两个节点之间；用户端与网络接入点之间；网关之间等。之间；网关之间等。n拥塞控制拥塞控制限制网络内部（或网内部分区域）分组的流量，限制网络内部（或网内
3、部分区域）分组的流量，限制节点队列的长度，避免拥塞的发生。限制节点队列的长度，避免拥塞的发生。6.1.1网络数据流的控制技术分类网络数据流的控制技术分类n死锁防止死锁防止死锁发生条件死锁发生条件:一个封闭环路上的所有节点的相一个封闭环路上的所有节点的相关链路缓冲器都被积压的分组所占满，失去了关链路缓冲器都被积压的分组所占满，失去了节点所担负的存储转发能力。节点所担负的存储转发能力。网络轻负荷条件下，也可能发生网络轻负荷条件下，也可能发生合理设计网络拓扑、路由来避免合理设计网络拓扑、路由来避免n流量控制与拥塞控制之间的区别流量控制与拥塞控制之间的区别流量控制：点到点之间、流量控制：点到点之间、拥
4、塞控制：全局性或局部网络拥塞控制：全局性或局部网络都是限制进入网络的分组的流量都是限制进入网络的分组的流量6.1.1网络数据流的控制技术分类网络数据流的控制技术分类n例：例：6.1n例：例：6.2禁止使用禁止使用n条链路的用户；全网总吞吐量为条链路的用户；全网总吞吐量为n个单位个单位公平：每个用户使用公平：每个用户使用 单位，全网总吞吐量为单位，全网总吞吐量为公平性以吞吐量为代价公平性以吞吐量为代价1212n 6.1.2 拥塞控制的基本原理拥塞控制的基本原理n流量控制和拥塞控制的目标流量控制和拥塞控制的目标网络吞吐量最大化网络吞吐量最大化降低时延降低时延避免死锁避免死锁兼顾公平，在用户之间合理
5、分配资源兼顾公平，在用户之间合理分配资源网络及其用户之间的速率匹配网络及其用户之间的速率匹配6.1.2 拥塞控制的基本原理拥塞控制的基本原理n基本原理：基本原理： 寻找寻找 的条件的条件n方法方法呼叫阻塞呼叫阻塞-准入控制准入控制分组丢弃策略分组丢弃策略业务整形业务整形输入业务对网络输入业务对网络资源的要求资源的要求网络可用资源网络可用资源 Wx 发端的发送数率为发端的发送数率为W/d，流控激活，流控激活最大分组传输速率为最大分组传输速率为 1min ,Wrxd6.2.1 窗口式流量和拥塞控制窗口式流量和拥塞控制nd增加，拥塞增加，增加，拥塞增加， 发端分组的传输速率下降，发端分组的传输速率下
6、降，以缓解拥塞以缓解拥塞6.2.1 窗口式流量和拥塞控制窗口式流量和拥塞控制n例例6.3n端到端窗口流控技术的主要问题端到端窗口流控技术的主要问题不能保证每个不能保证每个session有最小的通信速率，如语音有最小的通信速率，如语音/视视频通信所要求的；频通信所要求的；无法保证分组的时延；无法保证分组的时延；n假定有假定有n 个个session，每个，每个session的窗口分别的窗口分别为为 ，为所有为所有sessionsession的输入总速的输入总速率，随着率，随着sessionsession的增加，受链路容量的限制，的增加，受链路容量的限制， 趋于常数，根据趋于常数，根据LittleL
7、ittle公式，分组时延为公式，分组时延为nn n增加，时延无法维持在适当的水平上增加，时延无法维持在适当的水平上12,nW WW1niiWT6.2.1 窗口式流量和拥塞控制窗口式流量和拥塞控制n端到端窗口流控技术的主要问题端到端窗口流控技术的主要问题需给定和调整窗口的大小。需给定和调整窗口的大小。n窗口小，网络中的数据分组少，分组时延小；窗口小，网络中的数据分组少，分组时延小；n窗口大，发送数据率高，时延大窗口大，发送数据率高，时延大n窗口的确定需综合考虑通过率、时延、信道传输能窗口的确定需综合考虑通过率、时延、信道传输能力、网络的拥塞，做到这一点，较困难。力、网络的拥塞，做到这一点，较困难
