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基于動態(tài)閾值的互聯(lián)網(wǎng)慢啟動算法

發(fā)布時間:2020-01-23 16:30
【摘要】:針對慢啟動階段門限閾值靈活性不足,窗口調(diào)整方式單一的問題,提出一種基于正態(tài)分布函數(shù)的慢啟動算法.該算法通過采集當(dāng)前窗口的RTT信息,預(yù)估下一門限閾值,并修正擁塞窗口大小.仿真結(jié)果表明:新算法在保證擁塞窗口公平性的前提下,對丟包率影響較小,使帶寬利用率得到有效增加,提高了系統(tǒng)吞吐量.
【圖文】:

丟包率,算法


圖2網(wǎng)絡(luò)仿真拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig.2Networksimulationtopology連續(xù)發(fā)送50M的FTP單向數(shù)據(jù)流,D1~Dn為接收端.瓶頸出現(xiàn)在中間路由器R1和R2之間,帶寬1M,延時30ms,路由緩存100KB,門限閾值選用系統(tǒng)默認(rèn)初值64KB,路由算法采用RED主動隊列管理策略.在相同環(huán)境下,D-Ssthresh、NewReno和TCPVegas算法的仿真結(jié)果對比分析見圖3~6.圖3為不同算法下?lián)砣翱诘谋容^.幾種算法具有相似的收斂速度,意味著新算法植入TCP協(xié)議時具有較好的魯棒性.由圖3可以看出,從第7秒至第15秒,新算法的擁塞窗口值基本處于高位,此后其表現(xiàn)較為穩(wěn)定,擁塞窗口值多集中于10~35個數(shù)據(jù)包.為增加仿真數(shù)據(jù)的可信度,16s后擁塞窗口趨于穩(wěn)定時開始,統(tǒng)計各算法的窗口均值.結(jié)果顯示,新算法的窗口均值比原有的NewReno和TCPVegas算法分別提高了0.44%和0.73%.整個仿真期間,幾種算法的波形在大部分時段內(nèi)重疊,表明新算法對擁塞窗口具有較好的公平性.不同算法的丟包率如圖4所示.源端數(shù)據(jù)發(fā)送量隨擁塞窗口的增大而增加,當(dāng)發(fā)送量接近10000包時,,開始出現(xiàn)丟包現(xiàn)象,且隨發(fā)送量增加,丟包數(shù)急劇上升,當(dāng)發(fā)送量超過18625包時,丟包率逐漸趨于穩(wěn)定.仿真結(jié)果顯示,丟包率穩(wěn)定后,新算法的平均丟包率比TCPVegas和NewReno分別降低了1.79%和4.35%,優(yōu)于原算法.圖3不同算法下?lián)砣翱诒容^Fig.3Comparison

丟包率,算法


圖2網(wǎng)絡(luò)仿真拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig.2Networksimulationtopology連續(xù)發(fā)送50M的FTP單向數(shù)據(jù)流,D1~Dn為接收端.瓶頸出現(xiàn)在中間路由器R1和R2之間,帶寬1M,延時30ms,路由緩存100KB,門限閾值選用系統(tǒng)默認(rèn)初值64KB,路由算法采用RED主動隊列管理策略.在相同環(huán)境下,D-Ssthresh、NewReno和TCPVegas算法的仿真結(jié)果對比分析見圖3~6.圖3為不同算法下?lián)砣翱诘谋容^.幾種算法具有相似的收斂速度,意味著新算法植入TCP協(xié)議時具有較好的魯棒性.由圖3可以看出,從第7秒至第15秒,新算法的擁塞窗口值基本處于高位,此后其表現(xiàn)較為穩(wěn)定,擁塞窗口值多集中于10~35個數(shù)據(jù)包.為增加仿真數(shù)據(jù)的可信度,16s后擁塞窗口趨于穩(wěn)定時開始,統(tǒng)計各算法的窗口均值.結(jié)果顯示,新算法的窗口均值比原有的NewReno和TCPVegas算法分別提高了0.44%和0.73%.整個仿真期間,幾種算法的波形在大部分時段內(nèi)重疊,表明新算法對擁塞窗口具有較好的公平性.不同算法的丟包率如圖4所示.源端數(shù)據(jù)發(fā)送量隨擁塞窗口的增大而增加,當(dāng)發(fā)送量接近10000包時,開始出現(xiàn)丟包現(xiàn)象,且隨發(fā)送量增加,丟包數(shù)急劇上升,當(dāng)發(fā)送量超過18625包時,丟包率逐漸趨于穩(wěn)定.仿真結(jié)果顯示,丟包率穩(wěn)定后,新算法的平均丟包率比TCPVegas和NewReno分別降低了1.79%和4.35%,優(yōu)于原算法.圖3不同算法下?lián)砣翱诒容^Fig.3Comparison

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