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高速计算机网络中拥塞控制系统设计方法综述

   发布时间:2017-10-12   [点击量:531]  


摘要:面向未来开展的高速核算机网络,有必要具有可有用供给多种不同效劳与支撑多种不同运用的归纳性需求,这对网络功能、集成效劳支撑才能等方面提出了更高层次的要求.其间,拥塞操控已然成为高速核算机面向未来开展与完成高功能核算机网络规划傍边的一个要害问题.对此,为了有用地跨过技能难题,满意用户越来越高的传输容量与效劳质量需求,就需要针对性、有用性的进行拥塞操控体系规划,以削减拥塞的严重性并缩短其继续的时刻.
 
  关键词:ATM 网络;拥塞操控;操控理论

  跟着社会的不断开展与前进,网络多媒体技能深入开展并得以广泛运用,期间用户对高速核算机的未来开展提出来更高层次的要求.
 
  在高速核算机网络傍边,即便是有着杰出的规划,流量自身存在着固有的突发性与动摇性特征,网络拥塞状况也时有发生,由此对网络功能会形成严重影响.当下,拥塞操控已然成为高速核算机面向未来开展与完成高功能核算机网络规划傍边的一个要害问题.对此,为了有用地跨过技能难题,满意用户越来越高的传输容量与效劳质量需求,就需要针对性、有用性的进行拥塞操控体系规划,以削减拥塞的严重性并缩短其继续的时刻.
 
  一、拥塞操控体系
 
  (一)、拥塞操控体系组成
 
  拥塞操控体系首要由两大要害部分组成,即反应机制与操控机制.全体来讲,将网络其时的状况经过受操控体系告诉用户即为反应机制,用户可调理其在网络上的负载即为操控机制.
 
  1、反应机制
 
  反应机制首要包含三大部分,即拥塞检测器、反应过滤器与反聩选择器.其间,拥塞检测器可以在网络反应信息到来之前进行检测以断定其时的网络状况、负荷状况,假如处于过载或者是欠载状况,那么此刻的拥塞检测器就相当于操控体系的信号传感器,一同根据以下三种较为常用的检测办法来完成:1)缓冲区行列阀值:交换机在面临瞬时缓冲区行列假如超越一个阀值 QH 的景象之下宣告拥塞开端,与之相对应的在处于拥塞状况之下,当缓冲区行列等以下降并低于另一个阀值 QL 的景象之下,交换机宣告拥塞免除;2)行列输入速率阀值:根据短时刻区间,交换机输入行列的信元速率,以预先界说的阀值为基准参照(如交换机链路容量),当这个速率值偏大,此刻交换机宣告拥塞的开端;3)行列增加速率阀值:经过对操控行列长度进行紧密监控,根据管理行列长度的改变来检测拥塞.
 
  2、操控机制
 
  首要,操控机制首要包含两大部分,即速率调理器与执行器,二者集成与一同经过一起合作来完成在相关协议机制傍边的作用.速率调理器可对来自于网络的反应信息进行核算,得出其输出参数,进而由执行器根据这些参数来相对应地对各个操控源结点信源发送速率.
 
  别的,操控算法是整个操控体系的要害部分,根据反应成果进而采纳相对应的举动,构成速率调理器的首要功能,关于进步拥塞操控体系的全体功能(安稳性及公平性等)都具有非常重要的作用.
 
  (二)、操控方针
 
  全体来讲,首要操控方针有:安稳状况功能、网络功能、参数敏感性、简略性、集成功能以及瞬态呼应功能.详细解说来讲:1)安稳状况功能,首要是安稳的操控体系,包含收敛的网络受控参数,再次是受控参数的的安稳值处于必定规模之内;2)网络功能,具有较高的链路运用率以及吞吐率,可有用满意公平性;3)参数敏感性,即鲁棒性,指的是操控器安稳性不敏感于网络参数;4)简略性,指的是根据简略的、易完成的操控体系,以完成较低的预先核算量;5)集成性,在进行速率调理器规划进程傍边,完成双效劳流("保证"效劳流与"尽力而为"效劳流)的集成,一同重视二者之间的相互影响与作用;6)瞬态呼应功能,即要求操控体系瞬时呼应时刻短,具有较小的震荡性,一同超调量较小(受控参数应有必定约束),根据上述三者之间在实践工作傍边所存在着的对立联系,应合理规划以选取折中计划.
 
  二、速率调理器规划
 
  根据传统操控理论指导下所进行的规划,在新时期运用的实践进程傍边,会遇到较多的且难以逾越的妨碍,并不利于网络功能的提高或改进.对此,本文首要根据智能操控理论的规划办法,对速率调理器规划进行探究,详细论说如下:
 
  (一)、含糊逻辑操控办法
 
  所谓含糊逻辑操控,指的是从行为视点下手,进而模仿人含糊推理与决议计划的进程,是一种较为有用的操控办法.该办法不只具有简略的操控方式,易于完成的操控作用,一同可有用针对某些难以建模的目标施行鲁棒性操控,当然这些均依赖于一系列全面、有用的操控规矩.举例来讲,如 FCC 调理器,依照显现速率的调理算法、两输入单输出的含糊操控器结构,一同作为一种非线性调理器散布于各个交换机傍边,在如选用 50 个信元效劳期间的每个操控距离完毕之后,FCC 可以根据过滤器输出的交换机缓冲区均匀行列长度、改变率以及存储在规矩苦衷的言语信息来核算一个相对显现速率,即FFR(FFR∈[0,1])和 ER(ER=FFR×C),此行列傍边,行列长度用以捕捉其时状况,改变率用以猜测行列将来的行为.
 
  (二)、神经网络操控办法
 
  首要来讲,运用其自身的学习才能,进而可以自习惯的去习惯一个非线性生态体系,这是运用神经网络的动机地点.与此一同,也正是因为缺少剖析东西对不行猜测的流量时变行为、计算动摇进行猜测、描绘.对此,关于操控器而言,只要在学习进程傍边不断堆集经历,进而可以不断习惯新的状况,是非常重要且必要的.作为一种新式的操控与辨识办法,神经网络操控办法是经过从机理上来对人脑生理体系进行简略结构模仿,可作为一种操控战略与东西支撑.举例来讲,如 NNC 调理器,作为一种根据 BP 神经网络的速率调理器,神经网络结构为三层 4/4/1,其面向 CBR 和 VBR 效劳的一同,可用于处理 ATM 网络用户接口 UNI 的拥塞操控问题.详细来讲,假如把ATM 复合器看成为一个非线性的随机体系,在第 n 个抽样期间,NCC经过实时丈量受控信源编码率以及缓冲区行列长度这个输出状况变量,进而来对拥塞及最小化拥塞时刻进行检测.其间,行列长度用来标识拥塞,由输出反应操控信号 u(n)调理的信源编码率 r(n)=R0u(n)用于表明质量,其间 R0表明最大未受控信源编码率.
 
  参考文献:
 
  [1]来文燕.孟姗.流量操控或拥塞防止技能专利技能剖析.移动信息[J].2016.02.48-49
  [2]熊辉.王耀青.操控理论在拥塞操控中的运用及若干新思路.武汉科技大学学报:自然科学版[J].2012.01.68-72

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