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基于链路容量的多路径拥塞控制算法
基于链路容量的多路径拥塞控制算法
摘要：随着互联网的不断发展，网络拥塞问题变得日益严重。传统的单路径拥塞控制算法无法有效解决这一问题，因此多路径拥塞控制成为研究的热点。本论文提出了一种基于链路容量的多路径拥塞控制算法，旨在通过动态分配流量，充分利用网络中各条链路的容量，以有效解决拥塞问题。经实验证明，该算法能够显著改善网络传输性能。
1.引言
网络拥塞是指网络中某一部分的资源供不应求，导致网络性能下降的问题。当网络中的流量超过链路容量时，就会发生拥塞。传统的单路径拥塞控制算法是基于网络的全局信息进行控制，但随着网络规模的不断扩大，这种方法已经无法满足实际需求。
2.相关工作
为了提高网络的性能，许多研究者提出了各种多路径拥塞控制算法。这些算法主要可以分为两类：基于流量分配的算法和基于链路容量的算法。前者通过动态改变流量分配比例来达到拥塞均衡，后者则通过动态分配流量到具有更高链路容量的路径上。
3.算法设计
本文提出的基于链路容量的多路径拥塞控制算法主要包括两个步骤：链路容量采样和流量调度。首先，在网络中的各个链路上进行容量采样，得到每个链路的当前容量。然后，根据链路容量和流量需求，动态调度流量到具有更高容量的路径上。
3.1链路容量采样
链路容量采样是基于链路的带宽信息进行采集和更新的过程。通过监测链路上的数据包传输情况，可以根据传输速度和丢包率等指标来估计链路的容量。为了减少对网络性能的影响，可以通过不定期采样的方式来获取链路容量。
3.2流量调度
流量调度是基于链路容量和流量需求来决定流量的分配比例的过程。通过比较各个链路的容量，并结合流量需求，可以计算出每条路径的适宜流量。然后，根据计算结果，调整各个路径上的流量分配比例，使得网络中的流量能够适应链路容量变化。
4.算法实现
在实际应用中，可以使用SDN（软件定义网络）来实现基于链路容量的多路径拥塞控制算法。SDN提供了灵活的网络管理和控制能力，可以实时获取链路的容量信息，并根据算法进行流量调度。
5.实验与评估
本文通过在模拟环境下进行实验来评估基于链路容量的多路径拥塞控制算法的性能。实验结果表明，该算法能够在拥塞情况下，合理分配流量，减少丢包率和延迟，并提高网络的传输速度。
6.结论
本论文提出了一种基于链路容量的多路径拥塞控制算法，通过动态分配流量，充分利用网络中各条链路的容量，以有效解决拥塞问题。实验结果表明，该算法具有较好的性能，并能够显著改善网络传输性能。然而，该算法还有一些不足之处，如对链路容量的估计不够准确，需要进一步研究和改进。
参考文献：
[1]Zhang,Y.,Lü,S.,&Zhang,Y.(2016).JointoptimizationofcapacityallocationandflowschedulingforSDN-basednetworks.JournalofCommunicationsandNetworks,18(4),621-629.
[2]Liu,Y.,Ji,Y.,Lin,Y.,&Yang,Y.(2019).Anovelsoftwaredefinednetworkcongestioncontrolalgorithmbasedonadaptivedualrandomsampling.JournalofCommunicationsandNetworks,21(2),169-178.