论文摘要
近年来,随着计算机网络技术的发展,网络用户急剧增加,网络规模以惊人的速度增长,网络流量也急剧增加。当网络中过多的数据包得不到及时处理时,网络的吞吐量就会降低,性能也随之下降,这种现象称为拥塞。网络拥塞问题已经成为制约网络发展和应用的瓶颈问题。本文分析研究了基于TCP/IP协议的网络拥塞控制方法,指出了一些不足之处,并在此基础上提出了一定的改进措施。本文的主要工作如下：(1)研究了网络用户可用带宽估计算法,并提出了通过扩大采样周期,来预测用户可用带宽的方法,这样得到的可用带宽估计值更能反映网络的实际数据传输能力。(2)分析了TCP拥塞控制在慢启动阶段存在的局限性,并对慢启动算法进行了改进。对网络的可用带宽进行估计,用带宽估计值来调整慢启动门限值,可以提高网络利用率。针对慢启动最后一个周期一次性投入到网络中的数据量过大,容易使网络发生震荡的情况,本文提出了慢启动后期减速算法SSLD (Slow Start Late Deceleration),该算法可以使网络以更平滑的速度过渡到拥塞避免阶段。(3)经过分析,拥塞避免阶段投入到网络的数据包的数量很接近网络的可用带宽,因此,本文提出一些改进措施,有效延长拥塞避免阶段所经历的时间,使网络长时间停留在拥塞避免阶段,提高网络的利用率。(4)对于IP层的分组丢弃策略进行了分析,并在RED算法的基础上提出了早期预测暂缓发送PEPS (Predict Early Postpone Sending)策略。该策略能提前预知目的路由器丢弃分组的行为,从而提前采取措施以某种概率暂缓发送分组,减少了丢包的概率,从而使源端减少重传次数,减轻了网络的负担。(5)针对本文提出的改进算法,搭建了相应的仿真实验平台,通过实验平台对改进的算法进行模拟处理。结果表明,改进的可用带宽估计算法能更好的预测网络带宽的使用情况；当数据包增长到一定数量时SSLD算法的丢包率小于现有的算法。