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TCP/IP网络拥塞机理分析与控制方法研究

任敏  
【摘要】: 随着Internet的飞速发展,新型网络应用不断涌现,用户数量迅速增加,使得网络流量急剧增加,由此引发的网络拥塞已经成为制约网络发展和应用的瓶颈问题。拥塞容易造成传输延迟和吞吐量等QoS性能指标下降,导致网络性能下降、网络资源利用率降低,从而无法提供有效的QoS保证。因此,有效地解决拥塞问题对于提高网络性能具有重要意义,如何更好地预防和控制网络拥塞也成为近年来网络研究领域的热点问题。 第一章在介绍Internet中的TCP/IP协议以及QoS路由的基础上,系统地介绍了TCP/IP网络拥塞控制的研究进展。特别是从系统的角度,分析了控制理论在拥塞控制应用中的优点和存在的问题。 第二章首先介绍了Internet网络中拥塞现象及其产生的原因,然后介绍了TCP/IP协议中传输层和网络层的各种拥塞控制策略,对主要的拥塞控制策略进行了分析,讨论了已有方法的不足及其改进方案。 第三章作为本文的研究重点,首先介绍了QoS路由的基本概念和原理,讨论了路由的图模型、状态信息和QoS路由策略,研究了路由器的拥塞控制策略。然后重点介绍了本文提出的一种基于双倍体遗传算法的组播路由算法,仿真结果表明该算法能够在参数(种群规模、 浙江工业大学硕士学位论文摘要 交叉率及变异率)选择适当的情况下,取得较好的收敛效果,并可以 确定最优路由。最后,深入研究了基于神经网络的组播路由算法,提 出了基于混沌神经网络的组播路由算法,仿真结果表明该算法能够避 免陷入局部极小,并提高收敛速度,具有较好的性能。 第四章从复杂系统分析与控制理论的角度分析了计算机网络拥塞 机理,建立了网络拥塞控制系统的数学模型,研究了基于PID、预测控 制等控制理论方法的计算机网络系统拥塞控制方法。 第五章对本文所做的工作做了总结,对基于Qos的网络拥塞控制 问题的解决进行了展望。 拥塞控制本身是一个极其复杂的问题,任何单一的拥塞控制机制 都不能完整地解决这个问题,必须采用多种策略,从网络的各个部位、 多角度全方位对拥塞加以控制,才能保证网络高效、.稳定运行。


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