数据通信与计算机网络-09路由选择和拥塞控制
计算机网络中的拥塞控制与流控技术研究
计算机网络中的拥塞控制与流控技术研究计算机网络通信技术是人类社会进步的重要标志之一。
计算机网络的核心是数据通信。
而数据通信中最重要的部分则是拥塞控制与流控技术。
拥塞控制与流控技术在保持网络流量的平稳稳定中起着非常重要的作用。
1.什么是拥塞控制？拥塞控制是指在网络中保持流量稳定的一种技术。
不同的网络有不同类型的拥塞控制，但是几乎所有的网络都采用了流量控制和防止网络过载的方法。
拥塞控制的目的是不让网络出现拥塞，从而保持流量的平稳和可控。
拥塞控制可以通过防止数据包的过多传递从而减少网络拥堵，保证网络服务的质量。
2.什么是流控技术？流量控制是计算机网络中的另一个重要技术。
它可以控制不同计算机之间的数据流，从而控制网络上的流量。
为了实现流量控制，计算机需要表示自己的流量和其他计算机的流量，以便生成可靠的流量控制。
在网络中，流量控制通常是通过流量速度和流量大小来实现的。
3.拥塞控制与流控技术的关系拥塞控制与流控技术是两个不同但相关的技术。
当网络传输数据时，拥塞控制和流量控制都需要考虑流量的大小和速度。
这就需要网络在使用拥塞控制和流控技术时同时保持速率和流量的平稳稳定。
4.拥塞控制与流控技术的实现实现拥塞控制和流量控制的方式有多种，包括TCP协议中的滑动窗口机制、红向算法、启发式算法等。
滑动窗口机制是一种常用的流量控制方法，用于协议中的数据包传输。
通过滑动窗口机制，发送方可以控制发送数字包的速率和数量，从而实现数据的控制和流量的平稳稳定。
红向算法和启发式算法则是更加高级的拥塞控制算法，可以在网络中实现拥塞控制和流量控制。
5.由于对拥堵控制和流量控制的需要，新的网络技术也逐渐出现。
例如，一些计算机网络使用了各种因特网协议，如IPv4和IPv6。
这些协议均包括了拥堵控制和流量控制技术，以保证网络的高效稳定。
总之，拥塞控制和流量控制在计算机网络中非常重要。
通过应用这些技术，我们可以保证网络的流量稳定，同时也保证网络服务的质量。
计算机网络中的流量控制与拥塞控制技术
计算机网络中的流量控制与拥塞控制技术随着互联网的快速发展和普及，计算机网络已成为现代社会中必不可少的组成部分。
在大量用户同时使用网络资源时，流量控制和拥塞控制技术变得尤为重要。
本文将介绍计算机网络中的流量控制和拥塞控制技术，以及它们的作用和应用。
流量控制是一种管理发送端和接收端之间数据传输速率的机制，旨在处理发送端发送速率过快时，接收端无法负担的情况。
在计算机网络中，流量控制可以通过使用滑动窗口协议来实现。
滑动窗口协议通过动态改变发送端窗口大小来控制发送速率。
当接收端无法及时处理所有数据时，接收端可以减小窗口大小，告诉发送端减慢发送速率。
通过这种方式，流量控制可以确保网络资源的公平分配，防止接收端负载过载。
拥塞控制是一种管理网络通路中拥堵程度的机制，以防止网络出现拥塞和崩溃。
当网络上的流量超过网络链路的容量时，就会发生网络拥塞。
拥塞控制的目标是保持网络在可容忍的范围内工作，并避免丢失过多的数据包。
常见的拥塞控制算法包括TCP使用的拥塞避免和快速恢复算法。
拥塞避免算法通过监测和调整发送速率来避免拥塞的发生。
当网络拥塞时，快速恢复算法可以让发送端降低发送速率，并进行恢复操作，以尽量减少数据包的丢失。
在实践中，流量控制和拥塞控制经常一起使用，以确保网络的高效和可靠运行。
流量控制主要关注点是发送端和接收端之间的数据传输速率，而拥塞控制则关注网络通路的负载状况。
流量控制可以预防接收端无法处理过多数据的情况，而拥塞控制可以预防网络链路超载而导致的拥堵。
两者的目标都是确保数据能够以正确的速率和顺序传输，从而提高网络的性能和可靠性。
流量控制和拥塞控制技术在实际应用中具有广泛的应用。
例如，流量控制技术可以用于视频流媒体服务中，以确保视频流的顺畅传输。
拥塞控制技术可以用于云计算和数据中心网络中，以避免网络拥塞和系统崩溃。
同时，流量控制和拥塞控制技术也在移动通信领域中得到广泛应用，以确保移动网络的高效运行。
总结而言，计算机网络中的流量控制和拥塞控制技术起到了重要的作用，可以确保数据能以正确的速率和顺序传输，提高网络的性能和可靠性。
计算机网络应用基础课后习题答案
习题1一、填空题1、资源、通讯2、局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）3、操作系统、协议、管理、服务器应用4、同轴电缆、双绞线、光缆5、单信道6、语法、语义、时序7、7层、应用层、物理层8、接口9、路由选择、拥塞控制、网络互联二、选择题1 2 3 4 5 6 7 8A C CB AC C B习题2一、填空题1．物理、帧2．1层或物理层、2层或数据链路层3．LLC或逻辑链路控制层、MAC或介质访问控制层4．星型、总线、环、星型5．快速6．千兆以太7．交换机8．无线网桥、无线网卡、天线9．端口、MAC地址、网络层10．有利于组成应用和服务的虚拟网、方便用户或节点移动、提高处理速度11．方便用户或节点移动、控制广播风暴、增加网络安全性、提高网络管理效率12．快速以太网、千兆以太网13．100米二、选择题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C A C B C? C B B A C习题3一、填空题1、物理层、MAC或数据链路层2、10M、100M、1000M、10/100M3、1层或物理层、比特4、2层或MAC或数据链路层5、级联、堆叠、冗余6、RJ－45、100m7、屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线8、100M二、选择题1 2 3 4 5 6 7 8A CB B C? C?C B习题4一、填空题1．应用、传输、网际、网络接口2．194.63.21.129、C（提示：本题要将C23F1581点分为C2.3F.15.81然后逐段转换）3．254、252（提示：两个网段的主机号为1～126和129～254）4．224（提示：将子掩码的最后一个数240转换为二进制11110000，可以确定该网络划分为了16个网段，每个网段应有16－2台主机，故16×14＝224）5．规则或标准6．4、2557．类号、网络号、主机号8．本机、有线广播9．21、8（提示：C类地址的类号是110，占3位，24－3＝21）10．A类：10.0.0.0～10.255.255.255、B类：172.16.0.0～172.31.255.255、C类：192.168.0.0～192.168.255.25511．255.255.255.224、128～159、160～191、192～223、224～255（提示：应划分为8个等长子网，因此子掩码为255.255.255.224，这4个子网的IP地址范围中包含2个特殊IP地址，特别要注意原来的IP中主机号为128、160、192、224应考虑使用其他IP地址，本题还要区分“每个子网主机的IP地址范围”，这一提法的答案中应把每段中去掉两个）二、选择题1 2 3 4 5 6A C A D A B习题5一、填空题1．星型、总线2．双绞线连接3．同轴电缆或光缆4．交叉线5．1006．30007．5508．垂直、水平、工作区、配线、设备间、外线二、选择题1 2 3 4A C C A A习题6一、填空题1．专用服务器、服务器、工作站2．客户机或Client、服务器或Server3．读、写4．运行命令、资源管理器、查找、网络邻居5．一个用户组的权限6．\\计算机名或IP地址\文件夹名\7．设置打印机共享习题7一、填空题1.网络互联2.局域网－局域网、局域网—广域网、广域网—广域网、局域网—广域网－局域网3.网络互联、距离、44.2或数据链路层、存储转发、地址过滤、隔离网段间的广播信息流、扩大距离5.路由器、路由选择、协议转换、多路重发及错误检查6.距离-向量路由算法或RIP协议（Routing Information Protocol）、开放式最短路径优先路由算法或OSPF协议(Open Shortest Path First)。
网络通信中的路由算法与拥塞控制技术研究
网络通信中的路由算法与拥塞控制技术研究在现代社会中，网络通信已成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是互联网、移动通信还是数据中心，都依赖于高效的路由算法和拥塞控制技术来确保数据的快速传输和网络的稳定性。
本文将深入研究网络通信中的路由算法与拥塞控制技术，从原理到应用进行全面探讨。
路由算法是指在网络中选择最佳路径来转发数据包的方法。
它的目标是提高网络的吞吐量、降低延迟和网络的负载均衡。
网络中存在多种路由算法，包括静态路由算法和动态路由算法。
静态路由算法在网络中预先配置路径，适用于稳定的网络环境，缺点是无法应对网络变化和拓扑结构的变化。
动态路由算法则根据实时的网络状态和拓扑信息进行路径选择，能够自适应地应对网络变化，如OSPF（开放最短路径优先）、BGP（边界网关协议）等。
此外，还有基于距离向量的路由算法、链路状态路由算法等。
这些算法在不同的场景中有各自的优势和适用性。
拥塞控制技术是为了避免网络拥塞而采取的一系列策略和方法。
当网络中的流量超过网络的承载能力时，就会发生拥塞，影响网络的性能和稳定性。
为了解决这个问题，网络通信采用了多种拥塞控制技术。
其中，最经典的算法是TCP（传输控制协议）中的拥塞控制机制。
TCP使用了一系列的算法，如慢启动、拥塞避免、快速恢复等来实现对网络拥塞的控制。
此外，还有基于反馈控制的拥塞控制算法，如RED（随机提早检测）、ECN（显式拥塞通知）等。
这些算法通过监测网络的延迟和丢包情况，自适应地调整发送速率和拥塞窗口的大小，以实现网络的拥塞控制。
路由算法和拥塞控制技术之间存在密切的联系和相互影响。
路由算法的选择可以影响网络中的流量分布和负载均衡，进而影响网络的拥塞程度。
同时，拥塞控制技术也需要网络的路由算法来提供准确的路径选择和网络状态信息，以实现合理的拥塞控制策略。
因此，在研究网络通信中的路由算法和拥塞控制技术时，需要考虑它们之间的紧密关联，探索如何协同工作以提升整个网络的性能。
计算机网络拥塞
计算机网络拥塞计算机网络拥塞是指在网络传输过程中，由于网络资源有限或网络流量过大，造成网络拥堵现象的情况。
拥塞会导致网络延迟增加、丢包率上升、通信质量下降等问题，严重时可能导致网络瘫痪。
本文将探讨计算机网络拥塞的原因，以及常见的拥塞控制方法和未来拥塞控制的发展。
一、计算机网络拥塞的原因1. 网络资源有限：当网络中节点（如路由器、交换机）的处理能力有限，无法承载大量的数据传输需求时，就容易出现拥塞现象。
2. 网络流量过大：当网络中的用户或应用程序同时向网络中发送大量数据时，网络中的带宽就会被占满，导致网络拥堵。
3. 不均衡流量分布：当网络流量不均衡地集中在某些节点或链路上时，这些节点或链路容易成为网络拥塞的瓶颈。
二、拥塞控制方法为了有效控制网络拥塞，提高网络性能，人们提出了许多拥塞控制方法。
以下是常见的拥塞控制方法。
1. 队列管理：通过管理网络设备中的缓冲区队列，如使用FIFO （先进先出）或RED（随机早期检测）算法，可以限制流入网络的数据包数量，缓解网络拥塞。
2. 流量控制：通过设置流量控制机制，如使用滑动窗口协议，可以调整发送速率，减少网络拥塞发生的可能性。
3. 路由选择：合理的路由选择可以避免将流量集中在某些拥塞节点上。
通过路由算法（如最短路径优先算法）选择最优路径，可以均衡分布网络流量，减少拥塞的发生。
4. 拥塞避免：拥塞避免是指在网络中引入一种机制，使得网络节点在传输数据时能够根据当前网络拥塞状态进行自适应调整，以避免网络拥塞的发生。
其中TCP协议中的慢启动、拥塞避免和快速恢复算法就是常用的拥塞控制机制。
三、未来拥塞控制的发展随着互联网的迅速发展，计算机网络拥塞控制也面临着新的挑战和发展方向。
1. 智能化拥塞控制：利用人工智能和机器学习等技术，通过对网络拥塞的预测和分析，实现智能化的拥塞控制和优化。
2. 软件定义网络（SDN）：SDN技术将网络控制平面和转发平面进行了分离，使得拥塞控制逻辑可以更加灵活地运行在网络中，实现对网络流量的精确控制和管理。
通信网络中的数据流控制与拥塞控制算法
通信网络中的数据流控制与拥塞控制算法随着互联网的迅速发展，人们对于数据传输的需求也越来越大。
为了保证通信网络的高效运行，数据流控制和拥塞控制算法成为了非常重要的课题。
本文将详细介绍数据流控制与拥塞控制算法的概念、原理、步骤以及一些常见的算法。
一、数据流控制算法数据流控制算法旨在确保发送方和接收方之间的数据传输速度适应接收方的处理能力，避免数据的丢失或过载。
数据流控制的原理是通过建立一个发送方和接收方之间的缓冲区，发送方根据接收方的反馈调整发送速率。
常见的数据流控制算法有以下几种：1. 停-等协议：发送方发送一个数据包后就停止发送，等待接收方确认。
接收方收到数据包后发送确认信号，发送方收到确认信号后继续发送下一个数据包，如此往复。
2. 滑动窗口协议：发送方设定一个发送窗口，在接收方确认一个数据包之前，可以连续发送多个数据包。
接收方收到数据包后发送确认信号，并更新接收窗口大小，发送方根据接收窗口的大小调整发送速率。
3. 停-等协议和滑动窗口协议的组合使用：在发送方和接收方之间设定一个窗口，用于控制数据发送的速度和接收的速度，以便实现数据传输的平衡。
二、拥塞控制算法拥塞控制算法用于控制网络中的流量，防止网络出现拥塞现象。
拥塞的发生是因为网络流量超过了网络的处理能力，导致数据的延迟和丢失。
拥塞控制的原理是通过监测网络的拥塞程度，减少数据发送的速率，以避免拥塞的发生。
常见的拥塞控制算法有以下几种：1. 慢开始：开始时，发送方每发送一个数据包后，等待一个确认信号。
接收到确认信号后，发送方增加窗口的大小，即发送数据包的速率逐渐增加。
当网络出现拥塞时，发送方减小窗口的大小，降低发送速率。
2. 拥塞避免：为了避免网络拥塞，发送方在每个往返时间内逐渐增加拥塞窗口的大小，即发送数据包的速率逐渐增加，直到出现拥塞为止。
当网络出现拥塞时，发送方减小拥塞窗口的大小，降低发送速率。
3. 快重传和快恢复：当发送方连续发送多个数据包后，接收方只收到部分数据包，并发送重复确认信号。
数据通信与计算机网络
数据通信与计算机网络数据通信的基本原理是将要传输的数据进行编码和调制，通过物理媒介进行传输，接收端再解码还原出原始数据。
常用的物理媒介包括电力线、光纤、无线电波等。
数据通信可以分为同步传输和异步传输两种方式。
同步传输是指数据按照预定的时钟信号进行传输，需要在发送端和接收端同步；异步传输是指数据以字符为单位传输，不需要预先同步。
常用的编码和调制方式包括二进制编码、曼彻斯特编码、振幅调制、频率调制等。
计算机网络是将多台计算机连接起来形成一个网络，实现数据交换和资源共享。
计算机网络按照覆盖范围可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等。
按照网络拓扑结构可以分为总线型、环型、星型、树型、网状等。
常用的计算机网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
计算机网络的工作原理是将数据分割为小的数据包，通过路由器和交换机等网络设备转发到目标地址，并在接收端重新组装成原始数据。
数据包的转发需要根据目标地址进行寻址和路由选择。
寻址可以通过IP地址和MAC地址实现。
路由选择可以通过距离向量算法、链路状态算法等路由算法实现。
计算机网络还需要解决数据的可靠性、安全性和效率等问题。
数据的可靠传输可以通过使用校验和、序列号、确认应答等技术实现。
数据的安全传输可以通过加密和认证等技术实现。
数据的高效传输可以通过拥塞控制、流量控制和负载均衡等技术实现。
随着互联网的普及和发展，数据通信和计算机网络在各个领域得到了广泛的应用。
在商业领域，数据通信和计算机网络成为了企业之间和企业内部进行信息交流和业务处理的重要手段。
在教育领域，计算机网络为学生提供了在线学习和远程教育的机会。
在医疗领域，计算机网络为医院之间和医患之间提供了远程诊断和电子病历的功能。
在娱乐领域，计算机网络为人们提供了在线游戏、视频点播等娱乐方式。
然而，数据通信和计算机网络也带来了一些问题和挑战。
首先是网络安全问题，随着黑客攻击和病毒传播的威胁不断增强，网络安全成为了一个重要的问题。
计算机网络中的数据传输与路由选择
计算机网络中的数据传输与路由选择随着计算机网络的广泛应用，数据传输和路由选择成为网络通信的关键问题。
数据传输负责将信息从源节点传输到目的节点，而路由选择则决定了数据传输的路径。
本文将详细介绍计算机网络中的数据传输与路由选择，并分点列出相关步骤。
一、数据传输1. 数据传输的概念数据传输是指将信息从源节点传送到目的节点的过程。
在计算机网络中，数据传输是网络通信的基础，既包括内部数据传输，也包括跨网络的数据传输。
2. 数据传输的方式- 电路交换：在通信开始前，建立一条专用的通信路径，进行数据传输。
常用于传输实时数据，如电话通话。
- 报文交换：将数据拆分成报文，通过不同节点传输，并在目的节点重组成完整的数据。
常用于传输大量数据。
- 分组交换：将数据拆分成固定长度的数据包，通过网络传输，并在目的节点重组成完整的数据。
常用于计算机网络传输。
3. 数据传输的协议常用的数据传输协议包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议），它们都是基于IP协议的应用层协议。
二、路由选择1. 路由选择的概念路由选择是指根据网络拓扑和路由算法，选择数据传输的路径。
它决定了数据从源节点到目的节点的中间节点经过的路径。
2. 路由选择的方式- 静态路由选择：提前配置好路由表，根据固定的规则选择路径。
适用于网络拓扑稳定的情况。
- 动态路由选择：根据网络实时状态和算法计算，自动选择最优的路径。
适用于网络拓扑变化频繁的情况。
3. 路由选择的算法- 距离矢量算法：每个节点根据自身到其他节点的距离，更新并传递给相邻节点，最终得到最短路径。
- 链路状态算法：每个节点广播自己的链路状态信息，然后通过算法计算出最短路径。
三、数据传输与路由选择的步骤1. 数据传输的步骤- 发送端将数据拆分成报文或数据包。
- 发送端根据目的地址确定目标节点，并选择合适的传输方式。
- 发送端将数据传输到网络中，通过传输层协议将数据划分为分组或报文段。
- 中间节点按照路由表选择下一跳节点，并将数据转发到下一跳节点。
计算机网络中的流量控制与拥塞控制策略
计算机网络中的流量控制与拥塞控制策略在计算机网络中，流量控制和拥塞控制策略是确保网络通信高效稳定的重要手段。
流量控制通过调节发送方的发送速率，以确保接收方能够处理接收到的数据；而拥塞控制则是通过监测网络中的拥塞情况，并采取相应措施以避免网络拥塞。
一、流量控制流量控制旨在对发送方的数据发送速率进行限制，以适应接收方的处理能力。
这种控制主要通过滑动窗口机制实现，具体包括固定窗口和滑动窗口两种方式。
固定窗口流量控制是一种简单的方法，发送方通过设置一个固定大小的窗口，表示接收方可以接收的数据字节数。
发送方每次发送数据后，就等待接收方确认，确认信息中包含窗口大小。
如果发送方当前的窗口大小等于0，则需要等待接收方的确认后才能继续发送数据。
滑动窗口流量控制则引入了滑动窗口的概念，窗口的大小会随着通信过程中的需求变化而变化。
发送方可以根据接收方的处理能力，动态调整窗口大小，以提高数据传输的效率。
二、拥塞控制拥塞控制是用来监测和控制网络中的拥塞程度，以避免网络负载过重，造成通信延迟和数据丢失。
拥塞控制主要通过拥塞窗口和拥塞避免算法来实现。
拥塞窗口是用来限制传输数据量的大小，以保持网络的稳定运行。
拥塞窗口的大小反映了当前网络的拥塞程度，当网络拥塞程度较高时，窗口大小会相应减小，以降低数据传输的速率。
拥塞避免算法则是一种动态调整拥塞窗口大小的方法，常见的算法有慢开始和拥塞避免两个阶段。
在慢开始阶段，拥塞窗口的大小会以指数级增长，直到达到一个阈值。
之后进入拥塞避免阶段，拥塞窗口的大小以线性增长的方式进行调整，以保持网络负载的平衡。
三、流量控制与拥塞控制的关系尽管流量控制和拥塞控制有着不同的目标，但二者有着密切的关联。
流量控制主要是为了适应接收方的处理能力，防止接收方因为来不及处理而造成数据的丢失。
而拥塞控制则是为了避免网络拥塞，保持网络的稳定性。
流量控制和拥塞控制的方法往往会共同运用，例如滑动窗口机制就同时包含了流量控制和拥塞控制的功能。
计算机网络中的拥塞控制算法及优化方法
计算机网络中的拥塞控制算法及优化方法计算机网络作为现代信息技术的核心基础设施，其性能和可靠性对于实现高效通信至关重要。
然而，由于网络中的流量和连接数量不断增加，拥塞控制成为一个重要的问题。
拥塞控制算法的目标是通过适当地调整网络流量来避免拥塞，并确保网络能够正常运行。
目前，有多种拥塞控制算法和优化方法被广泛应用于计算机网络中，其中包括AIMD、RED、DCTCP、PIE等。
下面将对这些算法进行介绍和分析。
1. AIMD（添加增加，乘半减少）：AIMD是一种经典的拥塞控制算法，其基本原理是根据网络拥塞程度来调整发送速率。
当网络正常运行时，发送方每经过一个成功的传输就逐步增加发送速率；当检测到网络出现拥塞时，发送方就减少发送速率。
AIMD算法使得网络能够在拥塞和稳定状态之间自动调整，具有较好的性能。
2. RED（随机早期检测）：RED算法是一种基于随机早期检测的拥塞控制机制。
它通过在路由器中引入队列，当队列中的数据包数量超过一定阈值时，就丢弃一部分数据包，从而降低发送端的发送速率。
RED算法可以有效避免过早丢包和过度丢包问题，提高网络性能。
3. DCTCP（数据中心传输控制协议）：DCTCP是一种专门针对数据中心网络的拥塞控制协议。
它通过在网络中引入ECN（显式拥塞通知）机制，使得路由器能够立即通知发送方有关网络拥塞的信息。
DCTCP算法能够实现快速拥塞反应和共享网络带宽，对于数据中心网络的性能优化具有重要意义。
4. PIE（参考隐式拥塞体验）：PIE算法是一种基于隐式拥塞体验的拥塞控制方法。
它通过监测网络的丢包率和延迟来评估拥塞状况，并调整发送速率。
PIE算法具有快速收敛和较低的丢包率，可以提高网络的容量利用率和用户体验。
除了上述的拥塞控制算法外，还有一些优化方法可以进一步提升网络性能。
1. 基于优先级队列的调度算法：优先级队列调度算法可以根据数据包的优先级来进行调度和分配网络资源。
通过合理设置优先级，可以提高关键任务的传输优先级，从而优化网络性能。
计算机网络拥塞控制基础知识
计算机网络拥塞控制基础知识计算机网络拥塞控制是指在网络中，当网络负载过高，导致网络性能下降时，采取一系列控制策略以保证网络正常运行的技术手段。
本文将介绍计算机网络拥塞控制的基础知识，包括拥塞的定义、拥塞控制的目标以及常用的拥塞控制算法。
一、拥塞的定义拥塞是指在网络中，由于网络资源有限，当网络负载过高时，出现数据包传输延迟增大、丢包率升高等现象的状态。
拥塞不仅影响网络带宽的利用率，还会导致传输数据的可靠性下降，甚至使网络崩溃。
因此，拥塞控制是计算机网络中非常重要的一项技术。
二、拥塞控制的目标拥塞控制的主要目标是通过合理分配和利用有限的网络资源，使网络保持在一个稳定和可接受的性能水平。
具体而言，拥塞控制的目标包括以下几点：1. 避免拥塞：通过监测网络负载和性能指标，及时采取措施防止拥塞的发生，确保网络的正常运行。
2. 发现拥塞：当网络中发生拥塞时，能够及时检测到拥塞的出现并作出相应的响应。
3. 流量控制：在网络拥塞的情况下，通过控制发送速率和调整流量的传输方式，以保证网络的有效利用和公平性。
4. 网络可靠性：拥塞控制还要确保网络传输的可靠性，通过减少丢包和重新传输等措施来保证数据的完整性。
三、常用的拥塞控制算法1. TCP拥塞控制算法TCP（传输控制协议）作为一种常用的传输层协议，采用了一系列的拥塞控制算法来保证网络性能。
其中最经典的算法包括慢开始、拥塞避免、快重传以及快恢复等。
- 慢开始：TCP连接刚建立时，发送方将发送窗口设置为一个较小的值，然后根据网络的拥塞情况逐渐增大发送窗口的大小，直到网络出现拥塞。
- 拥塞避免：当网络发生拥塞时，TCP发送方将减小发送窗口的大小，以减少网络的负载，同时也防止造成更加严重的拥塞。
- 快重传和快恢复：当接收方收到乱序的数据包时，会立即发送一个重复确认（ACK）来告知发送方出现了丢包。
发送方在收到连续重复的ACK之后，将立即进行快重传，重新发送丢失的数据包，而不必等待超时后再发送。
路由选择和拥塞控制
链路层帧结构
• 采用了HDLC的帧(Frame)结构 • HDLC是ISO开发的一种面向比特的同步通信规程
LAP(链路访问规程） LAPB(平衡型链路访问规程） LAPD(ISDN的D信道链路访问规程）
分组层功能
• 在接口为每个用户呼叫提供一个逻辑信道 • 通过逻辑信道号(LCN)来区分同每个用户呼叫有关的分组。 • 为每个用户的呼叫连接提供有效的分组传输，包括顺序编
网络
2、令牌桶算法（token bucket）
分组 令牌
主机
令牌桶 网络
思路：
①每隔T秒生成一个令牌，且漏 桶可以保留这些令牌。
②如果要发送分组，必须首先抓 住一个令牌，在发送分组后令牌 被销毁。
③有三个令牌，发送了三个分组。
三、建议书
建议书是CCITT在1976年制定的一个著名标准。广泛应用 于：数据分组交换网.即提供虚电路服务，也提供数据报服务。 1984年的版本中，取消了数据报服务
适用于：低中速线路（9600bps， 64Kbps，或线路）。 分组交换网现已成为WAN，MAN，或LAN互连常用的通信子 网。
与OSI/RM的对应点
并不是严格定义下的网络层协议，是一组协议集合，包 括含物理层、Data link和Network，所定义的功能被划分到 下面三级中。
7 application
分组头
８７６５４３２１
GFI
LCGN
一个分组基本格式
LCN TYPE 分组头 数据域
分组分类
数据
控制 作用：虚电路的建立，数据传送时流量控制、中断、 数据传送完毕后的虚电路释放。
GFI：定义通用功能，如顺序编号是按模8/模128工作等。 LCGN和LCN：逻辑信道标识符。共12bit，可提供4096条逻辑子通道。
计算机网络中的网络拥塞控制算法
计算机网络中的网络拥塞控制算法网络拥塞控制算法是计算机网络中的重要内容，它的作用是通过控制网络中的数据流量，使得网络运行在一个合理的负载范围内，确保网络的稳定性和性能优化。
本文将介绍几种经典的网络拥塞控制算法，包括TCP拥塞控制算法、网络测量与反馈、网络公平性控制等。
一、TCP拥塞控制算法TCP（传输控制协议）是互联网中最重要的传输协议之一，也是大多数应用层协议的基础。
TCP拥塞控制算法的核心思想是通过监测网络的拥塞状态，并按照一定的规则调整数据发送速率，以避免网络拥塞的发生。
1. TCP Tahoe算法TCP Tahoe算法是早期TCP拥塞控制算法中最基础的一种。
它的主要原理是当检测到网络发生拥塞时，将拥塞窗口减少到一个很小的值，然后进入慢启动阶段，逐渐增大拥塞窗口并监听网络状态，一旦再次发生拥塞，重复上述过程。
2. TCP Reno算法TCP Reno算法是TCP拥塞控制算法的一种改进版本，它在Tahoe算法的基础上引入了快速恢复机制。
当网络发生拥塞时，TCP Reno将拥塞窗口减半，并将拥塞窗口动态调整为一个合理的值，在一定的时间内接收到新的ACK确认时，快速恢复到正常的拥塞窗口大小。
3. TCP NewReno算法TCP NewReno算法是对TCP Reno算法的进一步改进，主要针对了发生多个数据包丢失的情况。
在网络发生拥塞时，TCP NewReno通过接收到的SACK（选择性确认）报文信息，恢复丢失的数据包，并根据丢失的数据包数量进行对应的拥塞窗口调整。
二、网络测量与反馈除了TCP拥塞控制算法，网络测量与反馈也是网络拥塞控制中的重要环节，它通过实时监测网络负载情况，并将相关信息反馈给数据发送端，以便控制数据发送速率。
1. 基于ICMP的网络测量ICMP（Internet控制报文协议）是互联网中的一种网络层协议，它可以用于测量网络的延迟和丢包情况。
通过发送ICMP报文并测量响应时间，可以估计网络的负载情况，并根据测量结果调整数据发送速率。
数据通信与计算机网络-09路由选择和拥塞控制.
复习（提问）： 虚电路和数据报服务？
复习
虚电路（Virtual Circuit） 数据报（ Datagram ）
H2 H4 H5 B E H6 A A H1 E H2 H4
第9讲 路由选 择与拥塞控制
D B H1
D
H5
H6
C
H3
C
H3 (b) 虚电路服务
(a) 数据报服务
表中带圆圈的数字表示 的是: 在每一次执行步 骤(2)时, 所寻找到的具 有最小值的D(w)值.
D(6) ∞ ∞ 4 4
4
5
{1,2,3,4,5}
{1,2,3,4,5,6}
2
2
③
3
1
1
2
2
4
④
固定路由选择
(3)
2 2 (0) 1 1 4 (1) 1 5 (2) 1 2 (4) 3 (5) 6 目的节点 1 下一站 2 4 4 4 4 目的节点 1 2
拥塞控制
2. 拥塞控制与流量控制的关系
吞吐量 子网的最大 传输容量 吞吐量饱和 网络吞吐量 =网络负载 理想的流 量控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
实际的流量 控制
无流量 控制
死 锁
0 轻度拥塞 拥塞
当网络负载 继续增大到 某一数值时, 网络的吞吐 量就下降为 零,网络已无 法工作.这就 是所谓的 “死锁”
固定路由选择
2 2 1 1 4 步骤 初始化 1 2 3 1 5 V {1} {1,4} {1,4,5} {1,2,4,5} D(2) 2 2 2 ② D(3) 5 4 3 3 D(4) 1 ① 1 1 D(5) ∞ 2 ② 2 2 5 3
第9讲 路由选 择与拥塞控制
通信网络的数据传输与路由选择
通信网络的数据传输与路由选择随着互联网的快速发展，通信网络已经成为人们日常生活不可或缺的一部分。
而通信网络的数据传输和路由选择是网络运行的关键环节。
本文将详细介绍通信网络的数据传输和路由选择的相关内容，并分点列出步骤，以便更好地理解和应用。
一、数据传输的基本概念和原理1. 数据传输的定义和分类- 数据传输是指通过通信网络将信息从一个节点传送到另一个节点的过程。
- 数据传输可以分为实时传输和非实时传输两种方式，根据应用场景和需求选择合适的传输方式。
2. 数据传输的基本原理- 数据在网络中是通过数据包的形式传输的，每个数据包包含头部和载荷两部分。
- 数据传输通过一系列的网络设备（如路由器、交换机等）进行，设备根据网络协议将数据包从源节点传输到目标节点。
3. 数据传输的过程- 数据传输过程中，数据包从源节点出发，通过路由器等设备，经过一系列网络节点传输，最终到达目标节点。
- 在传输过程中，数据包可能会经历网络拥塞、丢包等问题，需要通过相关机制进行处理和优化。
二、路由选择的基本概念和原理1. 路由选择的定义和分类- 路由选择是指通过一定的算法和策略，从源节点到目标节点选择一条最优的路径。
- 路由选择可以分为静态路由和动态路由两种方式，根据网络规模和变化情况选择合适的路由方式。
2. 路由选择的基本原理- 路由选择是通过路由协议实现的，根据网络设备之间的交互信息和链路状态进行路径计算和选择。
- 路由选择需要考虑跳数、带宽、时延等因素，以保证数据传输的稳定和高效。
3. 路由选择的过程- 路由选择过程中，源节点向周围设备发送路由请求信息，设备根据网络拓扑和链路状态进行路径计算和选择。
- 路由选择算法包括距离矢量路由算法、链路状态路由算法等，不同算法根据具体应用场景选择合适的方式。
三、数据传输与路由选择的关系1. 数据传输与路由选择的关联性- 数据传输和路由选择是通信网络中相互关联的两个环节，数据传输依赖于路由选择的路径和策略。
网络拓扑与拥塞控制
网络拓扑与拥塞控制在当今信息时代,互联网已成为人们生活中不可或缺的一部分。
而网络的稳定性和高效性则直接关系到人们的正常使用体验。
网络的拓扑结构和拥塞控制是保持网络流畅运行的两个重要方面。
本文将就网络拓扑结构和拥塞控制两个方面进行介绍和分析。
一、网络拓扑结构网络拓扑结构指的是网络中各节点和连接线之间的布局和连接方式。
网络的拓扑结构可以分为星型、总线型、环状、网状、树状等多种形式。
不同的拓扑结构适用于不同的网络环境和应用场景。
1. 星型拓扑结构星型拓扑结构是一种以一个中心节点为核心，其他节点都与中心节点相连的方式。
中心节点负责调度和转发数据，其他节点则通过中心节点进行通信。
星型拓扑结构具有简单、可靠的特点，但是中心节点的单点故障会导致整个网络的瘫痪。
2. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构是一种所有节点都连接到同一根总线上的结构。
节点之间的通信需要通过总线进行传输。
总线型拓扑结构具有成本低、易于扩展的特点，但是当总线出现问题时，整个网络的通信也会受到影响。
3. 环状拓扑结构环状拓扑结构是一种将所有节点依次连接成环的结构。
每个节点只与相邻的节点相连，数据通过环路进行传输。
环状拓扑结构具有高度的可靠性和稳定性，但是当节点数量较多时，数据传输的延迟会增加。
4. 网状拓扑结构网状拓扑结构是一种每个节点都与其他节点相连的结构。
节点之间的通信可以通过多条路径进行传输，具有高度的冗余性和容错性。
网状拓扑结构适用于大规模的分布式网络，但是构建和维护成本较高。
5. 树状拓扑结构树状拓扑结构是一种以一个根节点为起点，通过向下分支的方式连接各级子节点的结构。
树状拓扑结构可以实现分级管理和数据传输，但是在根节点故障时，整个网络的通信会中断。
二、拥塞控制拥塞控制是指在网络拥塞出现时，通过合理的算法和机制来调整网络资源的分配，保持网络的正常运行。
拥塞控制主要包括流量控制、拥塞避免、拥塞检测和拥塞恢复等方面。
1. 流量控制流量控制是通过控制发送方的发送速率来避免网络拥塞。
数据通信网络中的拥塞控制与流量调度技术研究
数据通信网络中的拥塞控制与流量调度技术研究第一章：引言在现代社会，数据通信网络扮演着连接世界的重要角色。
随着互联网的普及和数据传输量的不断增加，网络拥塞问题日益突出。
拥塞控制与流量调度技术的研究成为保证网络性能和用户体验的关键。
本文将探讨数据通信网络中的拥塞控制与流量调度技术。
第二章：拥塞控制技术2.1 拥塞控制概述拥塞是指网络中的流量过大，导致网络性能下降的现象。
拥塞控制技术旨在监测、探测和避免网络拥塞的发生。
拥塞控制算法可以通过调整数据发送速率、缓冲区管理和路由选择等策略来保持网络的稳定性和可靠性。
2.2 拥塞控制算法2.2.1 TCP拥塞控制算法TCP拥塞控制算法是目前应用最广泛的拥塞控制技术之一。
其中包括慢启动、拥塞避免、快速恢复和快速重传等机制。
TCP通过动态调整发送速率和接收窗口大小来控制网络拥塞。
2.2.2 Active Queue Management (AQM)AQM是一种在路由器缓冲区中引入主动管理机制的拥塞控制技术。
它通过监测网络流量和缓冲区利用率来调整数据包的丢弃策略，以减少拥塞的发生和影响。
第三章：流量调度技术3.1 流量调度概述流量调度是指在网络中合理地安排和分配数据传输的过程。
通过流量调度技术，可以提高网络的吞吐量、降低延迟、平衡负载和优化服务质量。
3.2 公平性调度算法公平性调度算法旨在公平地分配网络资源给不同的用户或应用程序。
其中最经典的算法是先进先出（First-Come, First-Served，FCFS）和循环队列（Round Robin，RR）算法。
这些算法保证了相同优先级用户的公平服务。
3.3 基于优先级的调度算法基于优先级的调度算法根据数据流的优先级和重要性来安排数据传输。
这些算法可以根据网络流量的特点和需求设置不同的优先级和策略，提高重要数据的传输效率。
第四章：拥塞控制与流量调度的研究应用4.1 无线网络在无线网络中，拥塞控制和流量调度对于提高网络容量、降低延迟和保证服务质量尤为重要。
第7讲路由选择和拥塞控制1
在站点间构成更新路由的路径环（Routing Loops）
计数至无穷大（Count to Infinity）
河海大学电子信息工程系
31
距离向量法收敛性问题的解决办法
定义路径代价的最大值（Maximum） 提高收敛速度
水平分割（Split Horizon） 毒性逆转（Poison Reverse） 保持计时（Hold-Down Timers） 触发更新（Triggered Updates）
河海大学电子信息工程系
23
发现网络
（Hop, Net ID)
NET1 (0,1)
A (0,2)
NET2
B (0,3)
C (0,4)
NET3 (0,3)
D (0,4)
NET4
河海大学电子信息工程系
24
向邻居传播发现信息
B NET1
A C
NET2
河海大学电子信息工程系
(0,4) /D NET3
D
NET4 (0,3) /D
c2
b2
a1 Ra a2
b3 Rb
网络A
Rb路由表 网络A Ra b3 网络C Rc b2
b1 网络B
河海大学电子信息工程系
13
链路发生故障
Ra路由表
? 网络B Rb a2
网络C Rc a3
Rc路由表 网络B Rb c2 网络A Ra c3
网络C
a3
c3 Rc c1 c2
b2
a1 Ra a2
b3 Rb b1
加速方法的综合应用举例
河海大学电子信息工程系
32
传播错误的路由信息
A
时间 初始
40.0.0.0 断开
6-路由选择与网络拥塞控制
6
6.1.3 网络层的内部结构
比较项目 初始建立连接 地址 状态信息 不需要 每个分组都含有完整的源地址和目的地址 子网不存储状态信息 数据报子网 需要 每个分组含有一个短的虚电路号，目的 站地址仅在连接建立阶段使用 已建立的虚电路占用子网路由表空间 虚电路子网
路由选择
分组的顺序 节点故障影响 差错处理 拥塞控制 功能复杂性部 分 适用方式 2013-7-11
2013-7-11 4
面向连接的服务质量
建连时延 建连失败概率 吞吐量 转换时延 残留误差率 建立网络连接所需要的时间 建立网络连接失败次数与尝试次数之比 单位时间内传送的数据量 从发送请求原语至目的端接收指示原语所需要的时间 通过网络服务边界仍有出错、丢失、重复数据占传送数据总数的比例
传送失败概率 连接恢复力
N_Request 时间 N_Indication N_Response
N_Confirm
2013-7-11
OSI网络层服务原语的使用示例
3
无连接服务原语
N_Unitdata.request(源地址，目的地址，QoS， 用户数据) N_Unitdata.indication(源地址，目的地址，QoS， 用户数据) 还有3条属于正式标准的附件中的服务原语： N_Facility.request(QoS) N_Facility.indication(目的地址，QoS，原因) N_Report.indication(目的地址，QoS，原因)
2013-7-11
14
6.2.4 自适应路由选择
1. 孤立的自适应路由算法 2. 分布式自适应路由选择
2013-7-11
15
6.3 网络流量控制
数据通信与计算机网络第6章+端到端的运输协议-拥塞控制
• 设置cwnd=ssthresh+ndup*SMSS（已经离开网络并且被缓存）inflating
• 每次收到更多的重复ACK(对同一TCP段)时，
• 拥塞窗口加1：cwnd+=SMSS； inflating (cwnd = ssthresh + ndup* SMSS)
重传丢失分组
New
ACK!
重传丢失分组
fast
recovery
duplicate ACK
cwnd = cwnd + MSS
如果允许，发送新分组
TCP版本
RFC 5681 TCP Congestion Control
• TCP Tahoe: 三个重复ACK时快速重传，进入慢启动阶段
• TCP Reno：快速重传之后进入快速恢复阶段，在1个RTT内修复单个分组丢失
• 拥塞窗口限制了发送方的发送速度
• TCP的数据传输是ACK驱动（ACK-Clocked）的，接收者每次（在采用Delay Ack时每两
次）收到一个TCP数据段时发送一个ACK
• 发送者根据收到的ACK的情况来更新cwnd，网络出现拥塞时减少cwnd，网络比较空闲
时增加cwnd
• TCP的发送受到流量控制和拥塞控制的制约：
• 在接近该容量时拥塞窗口增加的速度减慢
• 引入慢启动阈值ssthresh=超时时拥塞窗口的一半：拥塞控制的哪个阶段?
• 拥塞窗口小于ssthresh，则为慢启动阶段，拥塞窗口指数增加
• 拥塞窗口大于ssthresh，则为拥塞避免阶段，拥塞窗口线性增加
• 拥塞窗口=ssthresh，标准中可采用慢启动也可拥塞避免，实现中一般采用拥塞避免
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
拥塞控制
拥塞控制的一般原理
第9讲 路由选 择与拥塞控制
拥塞控制算法大致可分成开环控制和闭环控制 两大类. (1)开环控制算法原理 开环控制算法原理 通过良好的网络系统设计 网络系统设计来避免拥塞问题的发 网络系统设计 生,在网络运行过程中,何时接受新分组,何时丢弃 分组以及丢弃哪些分组都是事先规划好的,并不 考虑当前的网络流量状况. (2)闭环控制算法原理 闭环控制算法原理 通过反馈机制来调整当前网络流量 反馈机制来调整当前网络流量,使网络流 反馈机制来调整当前网络流量 量与网络可用资源相协调,从而使网络拥塞问题 得到解决.
依据最短通路树生成节点1的路由表 图 依据最短通路树生成节点 的路由表
上述路由表仅是以节点1为源节点,由Dijkstra算法计算 得到节点1为根的通路树,然后生成节点1内存中的路由表 这样的路由表每个节点都有一个,只需分别以这些节点 这样的路由表每个节点都有一个 只需分别以这些节点 为源点,重新执行算法即可 重新执行算法即可. 为源点 重新执行算法即可
完美的
第9讲 路由选 择与拥塞控制
理想的 拥塞的
发送的分组
当通信量太大时,会发生拥塞 性能显著降低. 会发生拥塞,性能显著降低 图 当通信量太大时 会发生拥塞 性能显著降低
拥塞控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
拥塞会导致恶性循环: 如果路由器没 (2)处理机的处理速度太慢 处理机的处理速度太慢 有空余缓冲区, 它必须丢掉新到来的 如果路由器的CPU处理速度太慢,以至于不能执行要 分组.当扔掉一个分组时,发送该分组 求它们做的日常工作(缓冲区排队,更新路由表等),使得缓 的路由器(一个邻居)可能会因为超时 而重传此分组,或许会重发多次. 由于 存中的队列变得很长,即使线路的容量还很富裕. 发送方路由器在未收到确认之前不能 (3)低带宽的链路 低带宽的链路 扔掉该分组, 故接收端的拥塞迫使发 由于带宽太低,造成链路上需要传输的分组太多,子网 送者不能释放在通常情况下已释放了 的缓冲区, 这样拥塞加重. 的性能降低.若升级带宽而不提高处理机性能都不会有多 大的作用.只升级系统的一部分,而不是整体,往往只会把瓶 颈转移到系统其它地方. 只有当系统中的所有组件都相互平衡时, 只有当系统中的所有组件都相互平衡时,网络拥塞才 会解决. 会解决.
投影 PowerPoint幻灯课件
复习（提问）： 虚电路和数据报服务？
复习
虚电路（Virtual Circuit Virtual Circuit） 数据报（ Datagram ）
H2 H4 H2 H5 B E H6 A C H3 (a) 数据报服务 A C H3 (b) 虚电路服务 H1 E H4
拥塞控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
下形式:
∑对资源的需求>可用资源 对资源的需求>
网络拥塞的原因: 网络拥塞的原因 (1)网络中某个节点缓存的容量太小 造成到达该节 网络中某个节点缓存的容量太小,造成到达该节 网络中某个节点缓存的容量太小 点的分组因无空间暂存而不得不丢弃. 点的分组因无空间暂存而不得不丢弃
拥塞控制
提交的分组 子网的最大 传输容量
输入负载
图 拥塞控制所起的作用
拥塞控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
死锁主要有两种:一种是直接死锁,另一种重装死锁. 一种是直接死锁, 一种是直接死锁 另一种重装死锁. (1)直接死锁:即由互相占用了对方需要的资源而造成的死 锁.
①发送分组 ⑥丢掉B 丢掉 发来的 分组 ③丢掉A 丢掉 发来的 分组
网络拓扑结构； 通信量矩阵Fij； 线路带宽矩阵Cij； 路由算法（可能是临时的）0
第9讲 路由选 择与拥塞控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
拥塞控制
拥塞控制的意义 1. 意义
第9讲 路由选 择与拥塞控制
若将站点的容量扩展 容量扩展到很大, 所有到达 容量扩展 的分组均可在此节点缓存, 而由于链路 计算机网络中的链路容量,交换节点中的缓存和 的容量和处理机的速度并未提高,因此 处理机等,都是网络的资源.在某段时间内,若对网 分组在队列中的排队时延将会很长 结 排队时延将会很长, 排队时延将会很长 络中的某一资源的需求超过了该资源所能提供的 果上层软件只好将它们进行重传(超时 可用部分,网络的性能就变坏,这种情况称为网络 重发).所以简单地扩大缓存的存储空间 同样会造成网络资源的严重浪费. 拥塞(Networks Congestion).一般地可以表示成如
随机路由选择
第9讲 路由选 择与拥塞控制
当分组到达某个节点时就随机地选择一条链路 作为转发的路由.当网络中的节点或链路发生故 障时,采用随机走动法是最有效的,它使得路由 算法具有较好的稳健性. 信宿
0.3 0.3 C A 0.3 0.3 0.3 M 0.3 0.2 0.2 0.5 0.5 信源 L 图 随机走动算法示意图 P 0.2 K 0.2 0.2 E 0.3 N 0.3 0.3 0.3 B 0.3 0.3 D
D(6) ∞ ∞ 4 4 4 ④
固定路由选择
(3) 2 2 (0) 1 1 4 (1) 1 5 (2) 1 2 (4) 3 (5) 6 目的节点 1 2 3 4 5 6 下一站 2 4 4 4 4 目的节点 1 2
第9讲 路由选 择与拥塞控制
下一站 2 4
*
基于Dijkstra算法生成的最短通路树 图 基于 算法生成的最短通路树
拥塞控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
(2)重装死锁:由于路由器的缓存的拥塞而引起的死锁. 设三个报文A, B和C经过路由器P, Q和R发往主机H. 每一个报文由4个分组构成. 又设每个路由器的缓存只能 容纳4个分组.
③分组A3还暂 分组 还 在路由器P的 存在路由器 的 缓存中,它无法 缓存中 它无法 转发到路由器Q 转发到路由器 中.因为路由器 因为路由器 Q的缓存已满 的缓存已满. 的缓存已满 路由器P 路由器 路由器Q 路由器 ②路由器Q的缓 路由器 的缓 存中的任何一个 分组都不能向前 分组都不能向前 转发,路由器 路由器R的 转发 路由器 的 缓存是为报文A 缓存是为报文 预留的. 预留的 路由器R 路由器 ①路由器R为报 路由器 为报 预留了 个 文A 预留了4个 分组的缓存.由 分组的缓存 由 于分组3还未到 于分组 还未到 报文A 达, 报文 还不 能交付给主机H. 能交付给主机 主机H 主机
拥塞控制
2. 拥塞控制与流量控制的关系
吞吐量 子网的最大 传输容量 吞吐量饱和 网络吞吐量 =网络负载 网ห้องสมุดไป่ตู้负载 理想的流 量控制
第9讲 路由选 择与拥塞控制
实际的流量 控制 无流量 控制
死 锁
0 轻度拥塞 拥塞
当网络负载 继续增大到 某一数值时, 网络的吞吐 量就下降为 零,网络已无 法工作.这就 是所谓的 死锁” “死锁”
固定路由选择
Dijkstra算法
第9讲 路由选 择与拥塞控制
对于一个无向图G=(V，E),其中V表示网络中所有节点的集 合,E表示网络中所有链路的集合,D(v)为源节点到节点v的距 3 2 离,l(i, j)为节点i至节点j之间的距离. 3 2 5 5 (1)初始化 3 1 6 任选一个节点作为源节点,不妨 不妨令 不妨 2 1 1 V={1},对所有不在V中的节点v,写出: 2 源节点 1 l (1, v) 若节点 与节点直接相连 v 1 4 5 D(v) = ∞ 若节点 与节点不直接相连 v 1
第9讲 路由选 择与拥塞控制
D D B H1
D
H5
H6
第5章 网络层
5.3路由选择 5.4 拥塞控制 5.5 X.25协议
第9讲 路由选 择与拥塞控制
固定路由选择
固定路由选择
第9讲 路由选 择与拥塞控制
在每个节点上保持一张路由表,表上标明对每一个目的 地址应走哪条链路进行转发.路由表是在整个系统进行配 置时生成的.配置时根据事先计算好的“网络中任意两个节 点之间最短路径”,将这些最短通路制成路由表,存放在各 个节点中.每一个分组都可在所到达的节点中查找下一步 应转发到哪一个节点(下一站节点或后继节点). 经典的求最短路径算法是Dijkstra算法.它的条件是已 它的条件是已 知网络的拓扑和各链路长度, 知网络的拓扑和各链路长度 主要是通过计算任意两节点 间的最小链路长度,求得从源节点到目的节点间最短通路.
基于流量的路由选择
基本思想
第9讲 路由选 择与拥塞控制
既考虑拓扑结构，又兼顾网络负荷； 前提：每对结点间平均数据流是相对稳定和 可预测的； 根据网络带宽和平均流量，可得出平均包延 迟，因此路由选择问题归结为找产生网络最 小延迟的路由选择算法。 提前离线（off-line）计算
基于流量的路由选择
需要预知的信息
固定路由选择
2 2 1 1 4 步骤 初始化 1 2 3 4 5 1 5 V {1} {1,4} {1,4,5} {1,2,4,5} {1,2,3,4,5} {1,2,3,4,5,6} D(2) 2 2 2 ② 2 2 D(3) 5 4 3 3 ③ 3 D(4) 1 ① 1 1 1 1 D(5) ∞ 2 ② 2 2 2 2 5 3 3 3 5 6 2 1
第9讲 路由选 择与拥塞控制
基于左图的网络拓扑结构,采 基于左图的网络拓扑结构 采 算法,计算以节点 用Dijkstra算法 计算以节点 算法 计算以节点1 为源节点的最短通路的过程. 为源节点的最短通路的过程
表中带圆圈的数字表示 的是: 的是 在每一次执行步 骤(2)时, 所寻找到的具 时 有最小值的D(w)值. 有最小值的 值
第9讲 路由选 择与拥塞控制
第9讲 路由选择和拥塞控制
课时授课计划 课 程 内 容
第9讲 路由选 择与拥塞控制
内容：
路由选择策略 拥塞控制
目的与要求：
理解路由选择算法； 了解拥塞控制策略方法