主动队列管理算法的实现与仿真研究

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摘要随着网络的迅猛发展，网络的拥塞问题日益严峻。TCP拥塞控制是Internet稳定工作的基础，主动队列管理算法（Active Queue Management, AQM）作为端到端拥塞控制TCP协议的补充，得到了广泛的关注。本文主要介绍了主动队列管理机制，详细介绍了PI算法、RED算法、ARED算法等几个经典算法的工作机理。为了加深对这些算法的理解，在NS2实现了基于这些算法的若干改进的算法-- Event-PI、RE-ARED、CARED算法。本文通过NS2仿真对这些算法进行了模拟分析，在相同网络环境下对比PI和Event-PI面对突变负载的性能，并且观察RED以及RED的三种改进算法面对突增和突降网络负载时的性能，验证了改进算法的鲁棒性和稳定性。64488

毕业论文关键词主动队列管理拥塞控制 PI控制器

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title The Realization and Simulation Research of Active Queue Management Algorithm

Abstract Along with the rapid development of network, the problem of network congestion becomes more and more serious. TCP congestion control is the basis of the stability of Internet. Active queue management algorithm as the supplement of the end to end TCP congestion control protocol, becomes an active research area of network congestion control. This thesis mainly introduces the active queue management mechanism .And the PI algorithm, RED algorithm, ARED algorithm and their working mechanism is described in details. This paper focused on the improved algorithm :Event-PI、RE-ARED and CARED. To compare the performance of PI and Event-PI, a lot of simulations are run under same network scenarios. Moreover we set different traffic loads to compare the performance of RED，ARED, RE-ARED and CARED. The result show that Event-PI is faster and more stable than PI, and the robustness of ARED, RE-ARED, CARED is better than RED.

Keywords Active queue management congestion control PI algorithm

1 引言 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 2

1.3 本文的研究内容和结构 3

2 仿真平台NS2介绍 4

3 PI算法、Event-PI算法的实现与仿真 5

3．1 PI算法描述 5

3．2 事件驱动的PI算法描述 6

3．3 仿真研究与性能评价 7

3．4 本章小结 13

4 RED算法及相关改进算法的实现与仿真 13

4．1 RED算法描述 13

4．2 RED改进算法描述 16

4．3 仿真研究和性能评估 20

结论 27

致谢 28

参考文献 29

1.1 研究背景

随着网络用户和各种网络服务的飞速发展，Internet变得日益繁忙，通信业务量的迅猛增长使得主干网络变得越来越拥塞。由于Internet中90%左右的数据流使用TCP/IP，因而TCP/IP的控制机制是保证Internet的稳定性和鲁棒性等方面的关键，也是Internet得到广泛应用的重要保证。早期TCP的实现并没有拥塞控制，只是使用累计确认、超时重传和后退n帧等机制，这样的控制机制只考虑了接收端的接受能力，而没考虑网络的传输能力[2]。源:自~751-·论`文'网·www.751com.cn/