一種基于傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議改進的顯式擁塞控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種基于傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議改進的顯式擁塞控制方法。隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中的流量也逐年激增，隨之而來的是日益嚴重的擁塞問題。本方法是在傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議基礎(chǔ)上提出的，利用路由器節(jié)點對IP報頭的顯式標記，反應(yīng)當前的網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況。源端根據(jù)該報文可實時的進行數(shù)據(jù)發(fā)送速率調(diào)整。該方法可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)中可用帶寬的利用率和穩(wěn)定性。
【專利說明】 一種基于傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議改進的顯式擁塞控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息網(wǎng)絡(luò)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種顯式擁塞控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)量不斷增加，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量也逐年激增。與此同時，也帶來了日益嚴重的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。研究和設(shè)計更為合理的網(wǎng)絡(luò)擁塞機制成為提高用戶質(zhì)量、保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、提高網(wǎng)絡(luò)魯棒性的有力保證，因而網(wǎng)絡(luò)擁塞已經(jīng)成為當前網(wǎng)絡(luò)研究的熱點問題。
[0003]網(wǎng)絡(luò)擁塞的產(chǎn)生有其原因一用戶所需要的資源超過網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有資源容量和處理能力?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源是有限的，而用戶的需求是不斷變化的，因此擁塞的發(fā)生在所難免。如何進行有效地控制是當務(wù)之急。如今的TCP / IP網(wǎng)絡(luò)中，主要是由傳輸控制協(xié)議，即TCP協(xié)議進行著網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制。單一的控制機制已經(jīng)不能有效地緩解目前的情況。基于顯式反饋的協(xié)議能夠利用路由器檢測自身的擁塞狀態(tài)，直接發(fā)送反饋信息給發(fā)送端以動態(tài)調(diào)整發(fā)送速率，避免以往丟包、延時反饋所產(chǎn)生的反應(yīng)不及時等問題。但是，在提高了網(wǎng)絡(luò)擁塞判斷有效性的同時，過多的讓中間節(jié)點參與擁塞檢測過程也一定會增加整個開銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是:
[0005]本發(fā)明公布了一種基于傳統(tǒng)傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議(TCP)改進的顯式擁塞控制方法。該方法利用IP頭的基于顯示反饋協(xié)議(explicit congest1n notificat1n, ECN)字段的二個比特反應(yīng)當前的網(wǎng)絡(luò)擁塞狀態(tài)信息，使源端根據(jù)不能的情況實時的執(zhí)行不同的擁塞控制算法，以提高帶寬利用率和公平性。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]通過路由器反饋當前網(wǎng)絡(luò)的負載狀態(tài)，并將網(wǎng)絡(luò)的負載狀態(tài)分為四類，分別為:輕度非擁塞、重度非擁塞、輕度擁塞、重度擁塞。源端根據(jù)收到的負載狀態(tài)標志，調(diào)整發(fā)送窗口大小，從而控制發(fā)送速率。其步驟為:
[0008]1、首先初始化路由器，并且指定三個隊列長度，分別為QminQavgQmax ；
[0009]2、計算平均隊列長度Q，若Q〈Qmin，則在即將發(fā)送的ACK包中IP字段的第六、七位設(shè)為00，此時路由器處于輕度非擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，乘式增加發(fā)送窗口大小;
[0010]3、若計算的平均隊列長度Q的范圍在Qmin〈Q〈Qavg，則在即將發(fā)送的確認字符包、即ACK包的IP字段六、七位設(shè)置為01，此時路由器處于重度非擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后,加式增加發(fā)送窗口大小。
[0011]4、若計算的平均隊列長度Q的范圍是在Qavg〈Q〈Q_，則在即將發(fā)送的ACK包中的IP字段的第六、七位上設(shè)為10，表示此時網(wǎng)絡(luò)處于輕度擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，加式減小發(fā)送窗口大小；[0012]5、若計算的平均隊列長度Q的范圍是在Q>Qmax，則在即將發(fā)送的ACK包中的IP字段的第六、七兩位設(shè)為11，表示此時網(wǎng)絡(luò)處于重度擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，會乘式減小發(fā)送窗口大小。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]通過認知的無線網(wǎng)絡(luò)視頻流傳輸方法，我們能夠?qū)崿F(xiàn):顯式反饋信息的采用使端到端反饋信息的描述更加準確，在低負載階段，該方法的主要目的是快速收斂于高利用率，在網(wǎng)絡(luò)進行高負載階段，該方法的主要目標是收斂與公平共享帶寬，本方法在實施中僅采用IP分組頭已有的ECN為進行顯式反饋，故不需要修改IP分組結(jié)構(gòu)，具有良好的可擴展性，較容易部署到實際網(wǎng)絡(luò)中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明基于傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議改進的顯式擁塞控制方法中IP包的ECN字段。
[0016]圖2是本發(fā)明基于傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議改進的顯式擁塞控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。
[0018]利用IP 頭的基于顯不反饋協(xié)議(explicit congest1n notificat1n, ECN)字段的二個比特反應(yīng)當前的網(wǎng)絡(luò)擁塞狀態(tài)信息，使源端根據(jù)不同的情況實時的執(zhí)行不同的擁塞控制算法，在實施中僅采用IP分組頭已有的ECN為進行顯式反饋，不需要修改IP分組結(jié)構(gòu)。通過路由器反饋當前網(wǎng)絡(luò)的負載狀態(tài)，并將網(wǎng)絡(luò)的負載狀態(tài)分為四類，分別為:輕度非擁塞、重度非擁塞、輕度擁塞、重度擁塞。源端根據(jù)收到的負載狀態(tài)標志，調(diào)整發(fā)送窗口大小，從而控制發(fā)送速率。其步驟為:首先初始化路由器，并且指定三個隊列長度，分別為Qmin、Qavgg> Qmax;計算平均隊列長度Q，若Q〈Qmin，則在即將發(fā)送的確認字符包中IP字段的第六、七位設(shè)為00，此時路由器處于輕度非擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，乘式增加發(fā)送窗口大??；若計算的平均隊列長度Q的范圍在Qmin〈Q〈Qavg，則在即將發(fā)送的確認字符包的IP字段六、七位設(shè)置為01，此時路由器處于重度非擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，加式增加發(fā)送窗口大小；若計算的平均隊列長度Q的范圍是在Qavg〈Q〈Qmax，則在即將發(fā)送的確認字符包中的IIP字段的第六、七位上設(shè)為10，表示此時網(wǎng)絡(luò)處于輕度擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，加式減小發(fā)送窗口大??；若計算的平均隊列長度Q的范圍是在Q>Qmax，則在即將發(fā)送的確認字符包IP字段的第六、七兩位設(shè)為11，表示此時網(wǎng)絡(luò)處于重度擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，會乘式減小發(fā)送窗口大小。
[0019]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于傳統(tǒng)傳輸控制協(xié)議改進的顯式擁塞控制方法，其特征在于:通過路由器反饋當前網(wǎng)絡(luò)的負載狀態(tài)，并將網(wǎng)絡(luò)的負載狀態(tài)分為四類，分別為:輕度非擁塞、重度非擁塞、輕度擁塞、重度擁塞。源端根據(jù)收到的負載狀態(tài)標志，調(diào)整發(fā)送窗口大小，從而控制發(fā)送速率，其步驟為:首先初始化路由器，并且指定三個隊列長度，分別為Qmin、Qavg、Qfflax ;計算平均隊列長度Q，若Q〈Qmin，則在即將發(fā)送的確認字符包中IP字段的第六、七位設(shè)為00，此時路由器處于輕度非擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，乘式增加發(fā)送窗口大??；若計算的平均隊列長度Q的范圍在Qmin〈Q〈Qavg，則在即將發(fā)送的確認字符包的IP字段六、七位設(shè)置為01，此時路由器處于重度非擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，加式增加發(fā)送窗口大??；若計算的平均隊列長度Q的范圍是在Qavg〈Q〈Q_，則在即將發(fā)送的確認字符包中的IP字段的第六、七位上設(shè)為10，表示此時網(wǎng)絡(luò)處于輕度擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，加式減小發(fā)送窗口大??；若計算的平均隊列長度Q的范圍是在Q>Qmax，則在即將發(fā)送的確認字符包IP字段的第六、七兩位設(shè)為11，表示此時網(wǎng)絡(luò)處于重度擁塞狀況。源端接收到這樣的報文后，乘式減小發(fā)送窗口大小。
【文檔編號】H04L12/807GK104038438SQ201310641732
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】洪智 申請人:江蘇達科信息科技有限公司