网络层拥塞控制

1、虚电路数据报3.三种通信交换方式线路交换报文交换分组交换5.网络层提供的服务面向连接面向无连接MHHHAR5R2R1R3R4HBM1M3M2M1M2M3M1M2M3拥塞控制拥塞控制2. 拥塞控制与流量控制的关系拥塞控制与流量控制的关系 图图 拥塞控制所起的作用拥塞控制所起的作用输入负载输入负载吞吐量吞吐量子网的最大子网的最大传输容量传输容量理想的流理想的流量控制量控制实际的流量实际的流量控制控制0网络吞吐量网络吞吐量=网络负载网络负载吞吐量饱和吞吐量饱和无流量无流量控制控制轻度拥塞轻度拥塞拥塞拥塞死死锁锁当网络负载继续增大到某一数值时,网络的吞吐量就下降为零,网络已无法工作.这就是所谓的拥塞控

2、制拥塞控制 死锁主要有两种:一种是直接死锁一种是直接死锁,另一种重装死锁另一种重装死锁.(1)直接死锁:即由互相占用了对方需要的资源而造成的死锁.A分组1分组2分组3分组nB分组1分组2分组3分组m节点节点A的缓存已的缓存已满满节点节点B的缓存已的缓存已满满丢掉丢掉A 发来的发来的分组分组丢掉丢掉B 发来的发来的分组分组图图 直接死锁的例直接死锁的例.A4A2A1B3C1B1B2C3B4A3C2路由器路由器 P路由器路由器 Q路由器路由器 R主机主机 Hq 报文报文 和和 C 经过路由器经过路由器 P、Q 和和 R 发往主机发往主机 H。q 每一报文由每一报文由 4 个分组构成。每个路由器的缓

3、存只能容纳个分组构成。每个路由器的缓存只能容纳 4 个分组。个分组。q 路由器路由器 R 已为报文已为报文 A 预留了预留了 4 个分组的缓存。个分组的缓存。q 由于分组由于分组 A3 还未到达，所以目前还不能交付给主机还未到达，所以目前还不能交付给主机 H。q 分组分组 A3 暂存于路由器暂存于路由器 P 的缓存中，它无法转发到路由的缓存中，它无法转发到路由 器器 Q，因为路由器，因为路由器 Q 的缓存已全占满了。的缓存已全占满了。 主机网络漏桶接口分组漏桶整形后流量未经整形的流量丢失的分组 主机网络令牌桶接口令牌桶输出流量输入流量丢失的令牌 允许主机在空闲时积累令牌，空闲时允许主机在空闲时

4、积累令牌，空闲时间越长令牌积累就越多，当有突发数据间越长令牌积累就越多，当有突发数据到来时，一次允许发送的数据量就大，到来时，一次允许发送的数据量就大，可以较快地响应突发输入。可以较快地响应突发输入。 另外，当令牌桶装满时，丢弃令牌而另外，当令牌桶装满时，丢弃令牌而不丢弃分组，因而不会造成数据丢失。不丢弃分组，因而不会造成数据丢失。拥塞控制拥塞控制 由于闭环控制算法能够根据当前网络状况对流量进行动态控制,具有较高的效率,因此,现代网络系统大都采用现代网络系统大都采用闭环控制算法来解决网络拥塞问题闭环控制算法来解决网络拥塞问题. 闭环控制算法中的关键技术是:检索技术检索技术: 检索机制能够随时发

5、现拥塞问题,判断的依据和参数主要有:因缺少缓冲区空间而丢弃的分组数量丢弃的分组数量;平平均分组队列长度均分组队列长度;超时重发分组的数量超时重发分组的数量;平均分组延迟时平均分组延迟时间间等.如果基准参数超过临界值,则意味着可能发生了网络拥塞.反馈技术反馈技术:反馈机制将发生拥塞的信息从检查点传送到控制点.反馈方式主要有两种反馈方式主要有两种:显式反馈和隐式反馈显式反馈和隐式反馈.显式拥塞控制拥塞控制 图图 基于数据报服务的拥塞控制策略基于数据报服务的拥塞控制策略源主机源主机目的主机目的主机抑制分组抑制分组抑制分组抑制分组抑制分组抑制分组抑制分组抑制分组主机收到主机收到抑制抑制分组分组后，逐步后，逐步减少发送给目减少发送给目的主机的分组的主机的分组数量，一般改数量，一般改变发送窗口或变发送窗口或采用漏桶输出