计算机网络拥塞控制论文

网络通信与安全

题目：计算机网络拥塞控制方法研究姓名：

学号：

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专业：电子与通信工程

计算机网络拥塞控制方法研究

摘要：随着各项技术的进步与发展，计算机技术在各行各业中都取得了广泛的应用，这也导致计算机网络堵塞的问题日益严重，计算机网络运行的过程中，如果出现严重的网络堵塞，会导致网络服务质量低、资源分配效率低、数据包丢失的现象出现，采取有效的措施控制计算机网络堵塞是非常必要的，本文就主要对相关的拥塞控制理论进行简单分析，并提出相关的网络拥塞的高效控制方法，对于计算机网络运行效率的提升具有积极的作用。

关键词：计算机网络，拥塞控制；方法研究

Research on computer network congestion control method

Abstract ：With the progress and development of the technology,the computer technology has been widely used in all walks of life,which also lead to computer network congestion problem is becoming more and more serious,the process of the computer network operation,if serious network congestion occurs,will lead to the emergence of the network quality of service,resource allocation efficiency is low,low packet loss phenomenon,take effective measures to control the computer network congestion is very necessary,this article mainly related to the congestion control theory analysis,and put forward the efficient control method of network congestion related,plays a positive role in computer network operation efficiency.

Keywords ：computer network；congestion control；method research

引言

随着信息时代的到来，计算机网络开始在社会上普及，迎来了一个飞速发展的时代。广泛应用的计算机网络极大的丰富了人们的生活，正逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分，并被应用到军事、文化等诸多领域。尤其是最近几年，我国的网民数量呈级数增长，不断激增的数量直接导致了计算机网络规模的急剧碰撞。但是计算机网络的资源容量并没有伴随着网民数量的增加而增加，或者说其速度远远达不到网民增加的速度，这就导致了计算机网络的拥塞问题。一旦发生拥塞，计算机网络的性能就会大幅下降，甚至导致网络崩溃。其造成的数据延时、性能下降、网络数据包丢失等问题，已经成为计算机网络发展的关键性难题，并严重影响着计算机网络服务质量的高低。所以如何高效控制计算机网络拥塞问题，已经成为当下的热点问题。

数据能否准确传输，资源分配是否合理，都影响着计算机网络的服务质量。传统TCP拥塞控制机制只是单向的尽力而为理念，往往在访问激增的时候造成数据丢失、数据传输不准确，资源分配不合理等问题。为了解决这个问题，本文提出了一种改进之后的计算机网络拥塞控制方法。这是一种基于TCP层网络拥塞机制，配制IP层资源队列管理模式的一种新型拥塞控制方法。在解决计算机网络拥塞的同时，也能够保证计算机网络的服务质量，是一种高效计算机网络拥塞控制方法。本文就主要针对此予以简单分析。

1、计算机拥塞控制概述

计算机网络在运行过程中出现拥塞主要是因为计算机网络传输的分组数量过多，一旦其分组数量与网络的数据处理能力近似，这将直接导致计算机网络难以满足用户的通信服务请求，导致计算机网络的数据处理能力下降，采取有效的措施控制计算机网络拥塞是非常必要的，但是在实际的网络运行过程中，用户的数量及其所用资源的数量是难以进行直接控制的，一旦用户对计算机网络的负载请求大于网络的资源容量及其处理能力，就会导致计算机网络拥塞的发生。

网络拥塞产生的原因常见的有以下几种：

1) 大量的网络数据分组突然集中流向一条或者几条网络链路，导致网络局部过载，进入拥塞状态，而且严重时，这种拥塞会向整个网络扩散。

2) 网络中的路由节点处理速度不够，导致网络中堆积大量数据分组而过载，

进入拥塞状态。

3) 网络的带宽过低也会使得数据分组堆积在网络链路中，导致网络过载而进入拥塞。

其中一个重要的原因就是计算机网络资源的分布不均，在整个计算机网络中，其网络传输节点众多，各个节点之间的网络资源及网络容量的分布是具有很大差别的，网络中有的节点之间的数据传输速率非常的大，而有的节点之间的传输速率则比较小，一旦其数据的传输速率过小，就很容易导致出现网络拥塞的问题。另一方面，当网络中多个节点同时向某一个节点传输数据时，由于其中间节点的网络存储能力的限制，如果有大量的数据同时传入该节点，就会导致该节点出现严重的网络堵塞。因此，在实际的应用中，要对计算机网络的拥塞进行控制，就需要协调好网络负载、响应时间、吞吐量之间的关系，使计算机网络在运行的过程中始终处于最好的运行状态，这能够有效的避免计算机网络拥塞具有积极的作用。

网络拥塞一旦产生就很可能会进一步恶化和扩散，因为路由节点由于队列饱和而丢弃数据分组，进而发送端由于超时而重发该数据分组，甚至多次重传，使得网络中的数据量进一步增加，网络拥塞加重。因而拥塞控制的一个主要目的就是避免网络进入拥塞状态，而不是在网络进入拥塞状态时进行“疏通”。

当计算机网络在运行的过程中因传输报文过多而导致出现拥塞时，传统的处理方式中，会应用TCP 拥塞控制机制来进行处理，其主要的处理原则是模仿交通指挥的原则，在实际的处理工作中，主要是对数据包的传输路径进行选取，在出现网络拥塞时，为数据包的传输选择最优传输路径，并且其在运行的过程中，为了保证传输速率，会将一些数据包进行丢弃，以此来保证相关数据传输的可靠性，在其运行过程中，其丢包率是按照以下的计算公式进行计算：

2F=Pi n Pi ⎛⎫ ⎪⎝

⎭∑∑

上式中，n 表示的含义是：总的数据传输包数量；Pi 表示的含义是：计算机网络拥塞控制过程中，第i 个数据包被丢弃的概率；F 表示的含义是：通过计算所得到的数据丢包率指标，如果采用这种传输方式，数据包被丢弃的概率是非