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第六章

流量和拥塞控制

6.1流量与拥塞控制概论问题当负载超过了节点的处理能力队列长度增加，丢弃分组分组时延增加，可能超时超时重发网络负荷增加，分组通过量较小拥塞网络负荷增加，吞吐率骤降达0，进入死锁状态

6.1.1网络数据流的控制技术分类流量控制调整网络中两个节点之间的流量，适应接收端的处理能力、通信链路的传输能力。子网内的两个节点之间；用户端与网络接入点之间；网关之间等。拥塞控制限制网络内部（或网内部分区域）分组的流量，限制节点队列的长度，避免拥塞的发生。

6.1.1网络数据流的控制技术分类死锁防止死锁发生条件:一个封闭环路上的所有节点的相关链路缓冲器都被积压的分组所占满，失去了节点所担负的存储转发能力。网络轻负荷条件下，也可能发生合理设计网络拓扑、路由来避免流量控制与拥塞控制之间的区别流量控制：点到点之间、拥塞控制：全局性或局部网络都是限制进入网络的分组的流量

6.1.1网络数据流的控制技术分类例：6.1例：6.2禁止使用n条链路的用户；全网总吞吐量为n个单位公平：每个用户使用单位，全网总吞吐量为公平性以吞吐量为代价

6.1.2拥塞控制的基本原理流量控制和拥塞控制的目标网络吞吐量最大化降低时延避免死锁兼顾公平，在用户之间合理分配资源网络及其用户之间的速率匹配

6.1.2拥塞控制的基本原理控制方案开环控制拥塞控制仅与预先规定的策略有关，与网络的状态无关闭环控制从网络中的节点或目的节点获取网络状态信息，实时监测网络，检测拥塞在何时何地发生；因缺少缓冲区而丢失分组的比例平均队列长度超时和重发的分组数平均分组时延将拥塞信息传送到可采取行动的地方（如控制中心、源节点）执行控制算法，纠正拥塞

6.1.3流控和拥塞控制所经历的层次

6.2.1窗口式流量和拥塞控制类似于返回n-ARQ端到端发送设定一个窗口W收端应答发端发来的每个分组发端在未收到应答之前最多可发W个分组窗口的大小规定了网络最多可容纳的分组数与网络的传输能力相适应

6.2.1窗口式流量和拥塞控制窗口式流量和拥塞控制应注意的问题窗口的建立随着每一源/目的节点对的建立而建立窗口宽度的确定根据分组传输的来回时延d来选择没有拥塞时，尽可能地充分利用网络的传输能力，减少时延拥塞时，纠正拥塞

6.2.1窗口式流量和拥塞控制窗口式流量和拥塞控制应注意的问题报文重装目的节点及时报告缺失分组，避免大量分组的重传。

6.2.1窗口式流量和拥塞控制窗口式流控技术W窗口大小；d分组传输的来回时延；X单个分组的传输时延。d≤Wx发端的发送数率为1/x，流控未激活；dWx发端的发送数率为W/d，流控激活最大分组传输速率为

6.2.1窗口式流量和拥塞控制d增加，拥塞增加，发端分组的传输速率下降，以缓解拥塞

6.2.1窗口式流量和拥塞控制端到端窗口流控技术的主要问题需给定和调整窗口的大小。窗口小，网络中的数据分组少，分组时延小；窗口大，发送数据率高，时延大窗口的确定需综合考虑通过率、时延、信道传输能力、网络的拥塞，做到这一点，较困难。公平性较差路径长的分组，端到端传输时延大，窗口设置较大，经过重负荷链路时，进入队列等待的分组较多；路径短的分组，进入队列等待的分组较少；长路径会话中的分组获得传输（服务）的机会大，导致不公平

6.2.1窗口式流量和拥塞控制流控窗口的动态调整依据获取的信息，动态调整窗口大小，避免或纠正拥塞获取信息的方式感知到拥塞的节点，向源节点发一个特殊分组，源节点减小窗口，延迟一段时间后，恢复窗口大小根据应答包的时延、一段时间内数据包重发的次数，源节点调整窗口的大小；目的节点根据到达的分组所收集的信息，控制应答分组回传的时延，迫使源节点调整窗口的大小。

6.2.2漏斗式速率控制算法漏斗算法水流不规则的流入水桶；只要水桶里有水；水以恒定的速率从孔中流出；注水流量大，漏斗满。水则溢出。

6.2.2漏斗式速率控制算法漏斗算法主机可以通过类似于漏斗的接口与网络相连；漏斗为容量有限的队列；队列不空，分组以恒定速率进入网络；队列满，丢弃主机发来的分组，队列长度限定了突发性业务最大的到达量。

6.2.2漏斗式速率控制算法令牌漏斗算法漏斗中存放的是令牌，而非数据分组；系统每隔时间单位，产生一个令牌；漏斗满，新令牌将被丢弃；分组到达时有令牌则可以发送；例6.5P205

6.2.2漏斗式速率控制算法令牌漏斗算法分组长度固定：每获得一个令牌，可发送一个分组；分组长度可变：一个令牌，可发送k个字节；多个令牌发送字节数大于k个字节的分组；令牌产生速率字节/秒令牌漏斗容量为C字节突发业务允许持续时间为S秒漏斗的最大输出速率为M字节/秒

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