内容摘要:由于Internet采用的是统计复用(statistical multiplexing)技术,因此必须提供拥塞控制机制。TCP端到端的拥塞控制机制是确保Internet鲁棒性(robustness)的重要因素。在发生拥塞时,TCP源端会降低发送数据的速度,从而使得大量的TCP连接能够共享一条拥塞的链路。TCP拥塞控制机制已被证明在防止拥塞崩溃(congestion collapse)方面取得了巨大的成功。
2.2 主动式队列管理及其优点
在当前的Internet上,丢包是对端节点进行拥塞通知的重要机制,解决路由器"满队列"的方法便是在队列充满之前丢包,这样端节点便能在队列溢出前对拥塞作出反应。这种方法便称为"主动式队列管理"(Active Queue Management)。
AQM是一族基于FIFO调度策略的队列管理机制,使得路由器能够控制在什么时候丢多少包,以支持端到端的拥塞控制。AQM有以下优势:
减少了路由器中丢弃的包的数量:Internet中数据包的突发本质是不可避免的,AQM通过保持较小的平均队列长度(average queue size),能提供更大的容量吸收突发数据包,从而大大减少了丢包数。进一步说,如果没有AQM,会有更多的包被丢弃,这主要是因为以下三个原因:
1) 由于使用共享的队列和PQM,会不可避免地产生全局同步,导致很低的平均带宽利用率,也即吞吐量很低。
2) TCP从突发包的丢弃中恢复要比从单个包丢弃中恢复更复杂。
3) 如果一个数据包在到达目的端之前被丢弃,则其在传输过程中所消耗的资源都被浪费,降低了网络带宽的利用率。因此,不必要的包丢弃也就意味着带宽的浪费。
对交互式服务提供了更低的延迟:AQM通过保持较小的平均队列长度,队列管理能够减少包的排队延迟(queueing delay),而排队延迟是造成端到端延迟(end to end delay)的主要原因。这对交互式应用比如Web浏览、Telnet业务和视频会议等非常重要。
避免了"死锁"现象:AQM能够通过确保到来的包几乎总是有可用的队列空间,从而阻止"死锁"行为的发生。也因为这个原因,AQM能防止路由器对低带宽高突发的流的偏见。
3 随机早期检测算法(Random Early Detection,RED)
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