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关于计算机流量和拥塞控制(二)

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毕业论文范文题目:关于计算机流量和拥塞控制(二),论文范文关键词:关于计算机流量和拥塞控制(二)
关于计算机流量和拥塞控制(二)毕业论文范文介绍开始:
接收速率和现有算法不同的是,TORM中每个接收者直接测量自己的接收速率r并反馈给接收者,这样发送者就对接收状况有了更直接、更准确的了解而不必从丢失率和RTT中推测。由于每个段不可能匀速到达接收者,因此只能统计最近一段时间内的平均接收速率,接收者每收到一个段(包括重传、转发和新数据)就计算前?t时间内的平均接收速率。应该指出的是,计算中用的时间间隔并不是?t而是当前时间与计算区间之外的最后一个段到达时间之差,这种计算方法在段到达时间抖动很大且?t比较小时能得到更接近实际的结果,增大时说明网络中间节点排队的包太多而造成拥塞,CSRTT作为一个拥塞信号应该报告给发送者,以便发送者降低发送速率而不必等丢失发生时再降低。因为TCP在往返时间增加时会因为ACK不能及时到达而自然降低发送速率,所以如果此时TORM不相应地降低发送速率就会逐渐侵占TCP流的带宽而造成不公平现象。当拥塞比较严重时就会出现数据丢失,接收者把丢失段的个数CSLoss作为另一个拥塞信号报告给发送者,以便发送者相应地调整速率。
逐级报告每个接收者不断地向流的上游节点用单播发出REPORT消息,其中除了包含对已收到数据的确认ACK和对丢失数据的否定确认NAK外,还包含了上面提到的接收速率和两个拥塞信号的报告。由于TORM是树形结构的协议,因此接收报告需要逐级向上游传递,最终到达发送者,为此每个中间节点还需要收集和自己在同一个域中的下游节点向自己发来的报告。每个节点向上游报告的统计信息包括子树上所有节点中最高接收速率Rmax、最低接收速率Rmin以及两个拥塞信号CSRTT和CSLoss的最大值,这些统计信息都可以通过比较自己的计算值和下游节点的报告值得出。通过逐级报告,发送者得到的反馈实际上是所有直接接收自己发出数据的节点的统计信息,而不直接接收自己发出数据的节点不受自己发送速率的影响,因此也不必向自己报告。一个逐级报告的例子
报告的发送时机随着接收者的增多,上游节点收到的REPORT消息也越多。在TCP和采用类似TCP滑动窗口流量控制的可靠多播协议中,只有被所有接收者都确认过的数据才能移出发送窗口。如果迟迟得不到某个接收者的ACK,发送窗口左边界就一直不能移动。因为发送窗口大小是有限的,因此右边界也不能移动,于是整个发送过程就停顿下来。为了避免停顿,所有发送者都必须不断发送ACK(比如每收到1个或2个包就发ACK),很容易造成ACK内爆。如果要降低ACK发送频率又不想使发送停顿下来,就必须增大发送窗口的上限,但大发送窗口在缺乏反馈的情况下更容易造成拥塞。虽然通过层次结构可以把处理ACK负担分散到多个节点上,但处理负担依然和直接子节点的个数成正比。速率相对变化dr越大,发送ACK的可能性就越大。当速率变化很快的时候,发送者可以很快得到反馈。比如在“慢启动”阶段,发送者不断增加发送速率,如果这时不能及时得到接收者的反馈就会或者造成拥塞,或者使速率不能尽快提高。而当发送速率比较稳定的时候接收速率也比较稳定,这时就可以适当降低ACK的发送频率以减轻上游节点的负担。但为了防止REPORT丢失而导致发送者得不到速率报告,在接收速率没有变化时也需要发送REPORT。以上算法是在接收到一个段的时候才计算发送报告的概率,如果很长时间没有接收到数据(比如发送者停止了数据发送),接收者就一直不发送速率报告。这样不会造成死锁,因为如果接收者发现了数据丢失,就会启动数据恢复定时器进行差错恢复直到正确接收到所有数据;如果没有数据丢失并且发送者没有新数据发出,自然也就不需要REPORT来调整速率,也不需要ACK,因为发送者可以通过缓冲区超时自己清除缓冲区。
发送速率线性增长,这和TCP在拥塞避免阶段线性增加拥塞窗口cwnd类似。由于链路带宽可能低到几K,也可能高到几百M甚至更多,因此在不同带宽下都用同一个增量显得效率不高:过小的增量在高带宽时使速率增长缓慢,过大的增量在低带宽时又容易造成拥塞。因此TORM采用可变的增量Rinc,开始时令Rinc:=RATE_INC,之后每经过MAX_INC_TIME就令Rinc加倍,而当发生拥塞而退出INCREASE状态时就把Rinc重新置为RATE_INC。这样在接收状况良好的情况下,发送者始终处于INCREASE状态,因而Rinc也不断增加,使速率增长加快。但速率增长始终是线性的,而且总是在收到所有接收者的反馈后才增加速率,因此比较稳妥。LTRC[Montgomery1997]在没有用户反馈的情况下每过一段时间就增加速率,这样是比较冒险的,容易造成拥塞。处于INCREASE状态时如果无拥塞发生,则继续保持INCREASE状态。根据C0的定义,这时可能会有一两个包的丢失或RTT的少许增大,但对于多播协议来说,由于每个包被至少一个接收者丢掉的概率非常高,因此这样的拥塞信号很平常,而且即使降低速率也不会使拥塞信号完全消除。因此我们可以认为这时整体接收状况良好,可以继续提高速率。IWAIT状态如果在拥塞信号超过阈值之前一直处于INCREASE状态而不断地增加速率,可能会导致两种结果:一是导致对TCP流的不公平,因为TCP的吞吐率随RTT和丢失率增高而逐渐降低,如果此时TORM增加速率就会逐渐夺走TCP流应有的带宽;二是如果等发生了数据丢失才降低速率会导致传输效率下降,一方面重传会浪费掉一部分带宽,另一方面当速率降低后逐渐恢复到最高水平需要一段时间,这期间链路不能得到充分利用,因此应该尽量避免数据丢失,在拥塞严重到一定程度但尚未发现丢失时就应该停止提高速率。但此时也不必降低速率,因为拥塞可能是暂时的,如果拥塞信号稍一变大就降低速率又会使TORM流的速率过分降低,得不到应有带宽。

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