无标度网络拥塞控制方法研究 research on scale-free network congestion control

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1、万方数据小型微型计算机系统JournalofChineseComputerSystems2013年11月第11期V01．34NO．112013无标度网络拥塞控制方法研究文宏1’2，樊晓平1，张会福2，陈安华21(中南大学信息科学与工程学院，长沙410083)2(湖南科技大学计算机科学与工程学院，湖南湘潭411201)E-mail：wenhon974@yahoo．com．ca摘要：当前的研究表明，许多实际网络如通信网、Intemet的路由层、AS层以及城市交通网、航空网等都具有无标度特性，因此无标度网络的拥塞控制是一个值得研究的有

2、实际意义的问题．本文建立了一个典型的无标度网络模型，通过仿真交通流量在网络中的行为特性，结合网络物理特性及路由策略来研究网络拥塞及其控制方法．研究表明网络拓扑的改变对网络性能有较大的影响；动态路由策略较静态路由策略更能避免网络拥塞；在进行带宽分配、节点容量设置及节点处理速度配置时必须考虑节点度才能更好地提高网络性能，避免网络拥塞．本文的研究成果可为网络物理配置及路由机制设计提供基础．关键词：复杂网络；无标度网络；网络拥塞控制；路由策略中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000．1220(2013)ll-2482-05

3、ResearchonScale-freeNetworkCongestionControlWENHong。’2，FANXiao—pin91，ZHANGHui-fu2，CHENAn—hua21(SchoolofInformationScienceandEngineering。CentralSouthUniversity．Changsha410083．China】2(SchoolofComputerScienceandEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology．Xiangtan4

4、11201。China)Abstract：Currentresearchshowsthatmanypracticalnetworks。suchascommunicationnetworks，theIntemetroutinglayer，andSOtheASlayer，aswellasurbantransportationnetwork，aviationnetworkhasascale·freefeatures．Therefore，thescale—freenetworkcongestioncontrolisaproblemofp

5、racticalsignificance。worthyoffurtherstudy．Weconstructatypicalscale—freenetworkmodeltostudythenetworkcongestioncontrolmethodbysimulatingthebehavioroftrafficflowinthenetwork，combinedwiththephysicalpropertiesandroutingstrategy．Thestudyshowsthatchangeofnetworktopologyhas

6、alargeimpactonnetworkperformance；dynam·icroutingstrategyisbetterthanstaticroutingstrategytoavoidnetworkcongestion；duringbandwidthallocation。nodecapacityandnodeprocessingspeedconfiguration，wemustconsiderthenodedegreesinordertoimprovenetworkperformanceandavoidnetworkco

7、ngestion．Theresearchresultsofthispaperprovideabasisforthephysicalnetworkconfigurationandroutingmechanismdesign．Keywords：complexnetworks；scale—freenetworks；networkcongestioncontrol；mutingstrategy1引言社会的进步及科技的发展导致各种实际网络不断扩大化和复杂化，网络规模的巨大和复杂程度的提高导致网络拥塞不断发生，网络性能急剧下降．因此如何控制

8、拥塞就成为一个很现实的问题．网络的拥塞，究其原因是网络上的交通流量高于网络处理能力而引起的．对于实际网络，拥塞控制在以往也得到过大量研究．以Intemet为例，其源端的TCP拥塞控制策略‘1-43．以及路由器中的队列管理机制”。7o都在一定程度上能对Inteme