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1、第26卷第5期贵州大学学报(自然科学版)Vol.26No.52009年10月JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences)Oct.2009文章编号1000-5269(2009)05-0066-043基于窗口式流量和拥塞控制的分析123佘明辉,赵东风(1.湄洲湾职业技术学院电子工程系,福建莆田351254;2.云南大学信息学院,云南昆明650091)摘要:流量和拥塞控制的目的是限制网络中分组传输的平均时延和缓冲区溢出,并公平地处理各Session。基本的流量和拥塞控制的方法有两种。一是窗
2、口式流量和拥塞控制,二是输入速率控制。主要阐述第一种方法,包括端到端的窗口流控、虚电路中的逐跳流控、ARPANET中的流控、SNA网中的流控以及PARIS网络中的流控等。在这些方式中,根据网络的拥塞情况,统一窗口拥塞控制、动态地调整窗口的大小。关键词:窗口;虚电路;链路;公平性中图分类号:TN914.5文献标识码:A窗口式流量和拥塞控制类似于返回n21端到端窗口流控[1]ARQ,在一个Session中,发端P在未得到收端Q端到端的窗口流控类似于链路层的ARQ.假的应答情况下,最多可发送W(窗口尺寸)个消息设流控窗口为M分组,
3、如果收端请求(希望接收到或分组或字节,收端Q收到后,回送给发端P一个的)分组为N,则发端可以发送N～N+M-1号分permit(它既可以是应答,也可以是分配消息),P收[3]组。[1-6]到后方可发送新的数据。本文主要讨论端到假设T为分组传输的来回时延(包括来回的端窗口流控、虚电路中逐跳(Node2by2Node)窗口流传播时延,处理时延,分组传输时间、允许(应答)控、ARPANET中的流控、SNA网中的流控、PARIS分组的传输时延),单个分组的传输时间为L,则网络中的流控和利用窗口进行拥塞控制的方法[7]T,L,M的关系
4、如图1所示。(Isarithmic法)以及流控窗口的动态调整。图1T,L,M的关系在图1(a)中,T≤ML,则发端可以以1/L(分总之,最大的分组传输速率ρ为组/秒)全速发送,流控不会被激活。在图1(b)中,1Mρ=min{,}T>ML,则在T时间内,最多只能传送M个分组,LT即分组传输的速率为M/T(分组/秒)。ρ与T的关系如图2所示。从图中可以看出,3收稿日期:2009-09-01基金项目:国家自然科学基金资助项目(60362001;69862001;F04241004)作者简介:佘明辉(1965-),男,福建莆田人,副
5、教授,硕士,主要从事计算机通信网络工程方面的研究,Email:smh779@126.com.3通讯作者:赵东风,Email:zhaodf666@126.com.第5期佘明辉等:基于窗口式流量和拥塞控制的分析·67·T增加表明网络中拥塞增加,这样会导致分组传输加,通过量λ受链路容量的限制,将接近常量,这速率M/T下降。如果M较小,则拥塞控制反映较时就会有时延d将正比于Session的数目或者说总快,即再M个分组内就会作出反映。这种很小的窗口的大小。因此说窗口方法不能把时延维持在开销获得的快速反映是窗口策略优于其他非窗口适当的水
6、平上。(4)端到端窗口流控在公平性方方式的主要方面之一。面较差。一个路径较长的Session,如果窗口较大,经过重负载的链路时,等待的分组较多。而另一个路径较短的Session,如果窗口较小,经过重负载的链路时,等待的分组较少。这样就会导致长路径的[4]Session得到较大比例的服务。2ARPANET中的流量和拥塞控制ARPANET中的链路控制部分基于端到端的窗口流控方式。它把通过子网相连的节点对之间的分组流看成是通过逻辑管道的一个“Session”。图2分组传输来回时延与速率关系对于每一个逻辑管道,窗口的长度为8个消息(
7、每假设所有分组长度为56Byte,信源的最大输个消息由1-8个分组组成)。每一条信息有一个出速率可达80Mb/s,信道传输速率为80Mb/s,源编号,指明它在窗口中的位置,目的节点收到一条节点到目的节点之间经过三个节点。如果目的节信息后,向源节点返回一条准备接收下一条消息点可接收信息速率分别为40Mb/s、10Mb/s和1(RFNM,ReadyforNextMessage)的允许(permit)分Mb/s时,如何进行流量控制?(假定各节点的处理组。发端收到PFNM后,将释放该消息的空间,以时延为0).在端到端窗口流控系统中,
8、各节点采用[6]便接纳新的消息。如果在规定时间内,发端没储存转发机制,因而从源节点发出一个分组到目的有收到RFNM,则发端要发送一个控制分组来询问节点返回一个许可的来回时延为分组在各链路上目的节点是否收到相应的信息。的传输时间之和,即由于ARPANET中分组的传输可能会乱序,对T=8×56
