数据与计算机通信第十三章.ppt

William StallingsData and Computer Communications7th Edition Chapter 13 Congestion in Data Networks 主要内容 13.1 Effects of Congestion（拥塞） 13.2 Congestion Control 13.3 Traffic Management （通信量管理） 13.4 Congestion Control In Packet-Switching Networks 13.5 Frame Relay Congestion Control 13.6 ATM Traffic Manament 13.7 ATM-GTR Traffic Management What Is Congestion? Congestion occurs when the number of packets being transmitted through the network approaches the packet handling capacity of the network(当正在通过网络传输的分组的数目开始接近网络的分组处理能力时,使得网络的吞吐量和效率大幅度下降的现象,称为拥塞现象) Congestion control aims to keep number of packets below level at which performance falls off dramatically (突然地) Data network is a network of queues Generally 80% utilization is critical(临界的) Finite (有限的) queues mean data may be lost Queues at a Node 引起拥塞的原因 造成拥塞有多种原因： 缓存空间不足。 如果短时间内分组流突然从多个输入到达，且要输出到同一条线路，这时就需要有存储器暂存，并建立队列。如果此时没有足够的缓存空间来保存这些分组，有些分组就会丢失。 处理器速度慢也能导致拥塞。在由路由器互联的的网络中，如果路由器的CPU处理速度太慢，以至于不能执行日常工作，那么，即使有足够的线路容量，也可能出现队列饱和。 低带宽线路也会导致拥塞。 13.1Effects of Congestion Packets arriving are stored at input buffers Routing decision made Packet moves to output buffer Packets queued for output transmitted as fast as possible Statistical (统计) time division multiplexing If packets arrive to fast to be routed, or to be output, buffers will fill Can discard packets Can use flow control Can propagate congestion through network Interaction of Queues Ideal NetworkUtilization Practical Performance (实际的性能) Ideal assumes infinite buffers and no overhead Buffers are finite Overheads occur in exchanging congestion control messages Effects of Congestion -No Control 死锁的防止 拥塞的极端情况是死锁，即流量趋于0。 在网络中，可能形成死锁状态的资源是缓冲区，特别是采用缓冲池分配方法进行分配时更容易产生死锁。 需要注意的是：即使在负载不是很重的情况下，不加限制的动态分配缓冲池资源也会造成局部死锁。 死锁防止的对策 有三种死锁模型和相应的对策 第一种，直接存储－转发死锁。采用对每个方向分配固定大小的缓冲区的办法。 第二种，间接存储－转发死锁。采用结构化的缓冲池技术可防止这种死锁，即采用分组使用缓冲器的规则。 第三种，重装配死锁。只要允许接收不完整的分组即可。 拥塞控制和流量控制的差异 拥塞控制必须确保通信子网能运送待传送的数据，这是全局性的问题，它涉及到所有主机、所有路由器。路由器中存储－转发处理的行为，以及所有将导致削弱通信子网负荷能力的其他因素。 流量控制只与某发送者和某接收者之间的点到