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基于主动队列管理的网络拥塞控制若干问题研究的中期报告

摘要：

随着互联网的迅速发展，网络拥塞问题也越来越突出。传统的网络拥塞控制方法主要是基于反应式的策略，即网络出现拥塞时才会采取措施来解决，这种方法对于网络性能优化不够灵活。因此，基于主动队列管理的网络拥塞控制方法受到了广泛关注。本文介绍了主动队列管理的基本原理和实现方法，并讨论了该方法在网络拥塞控制中的应用。

关键词：网络拥塞控制；主动队列管理；流量控制；延迟容忍；带宽利用率

一、研究背景

网络拥塞一直是互联网发展过程中不可避免的问题。当网络流量超出网络带宽的容量时，就会出现网络拥塞，这时网络的数据传输速率会受到影响，造成数据包丢失、延迟、抖动等现象，进而影响用户体验。

为了解决网络拥塞问题，人们研究出了许多网络拥塞控制方法，如TCP拥塞控制、RED、ECN等。这些方法主要是通过监控网络拥塞状态来采取相应的措施来缓解拥塞。

然而，这些传统的网络拥塞控制方法主要是基于反应式的策略，即网络出现拥塞时才会采取措施来解决，这种方法对于网络性能优化不够灵活。因此，基于主动队列管理的网络拥塞控制方法受到了广泛关注。

二、主动队列管理的基本原理和实现方法

主动队列管理是一种基于反应式的拥塞控制方法，它主要关注网络拥塞状态的早期预测和控制。具体来说，主动队列管理通过跟踪网络流量和传输状态，主动调整网络流量，以避免网络拥塞的发生。

主动队列管理主要有三个重要的参数：队列长度、带宽利用率和延迟容忍度。主动队列管理方法的实现过程如下：

1.实时监控网络流量状态

实时监控网络的流量状态，获取网络流量变化趋势，并进行流量分析。

2.预测网络拥塞状态

根据网络流量变化趋势，预测网络拥塞状态的发生，根据预测结果进行控制。

3.控制网络流量

根据预测结果，控制网络流量，并控制队列长度、带宽利用率和延迟容忍度等参数。

4.控制反馈

根据控制反馈，对网络拥塞状态进行实时调整。

三、主动队列管理在网络拥塞控制中的应用

主动队列管理在网络拥塞控制中的应用主要体现在以下几个方面：

1.流量控制

主动队列管理可以通过控制网络流量来缓解网络拥塞，减少数据包丢失和延迟。在控制网络流量时，可以根据预测模型和控制参数来调整网络流量。

2.延迟容忍

主动队列管理可以通过控制延迟容忍度的参数，来使数据包在传输过程中快速传输，并保证数据的及时性，同时尽可能缩短数据包的等待时间。

3.带宽利用率

主动队列管理可以通过控制带宽利用率的参数，使网络的带宽利用率最大化，并减少数据包的丢失，优化网络性能。

四、研究进展及存在的问题

主动队列管理在网络拥塞控制中的应用，得到了广泛关注。目前已有许多主动队列管理算法和实现方法。然而，在实际应用中还存在一些问题，如：

1.主动队列管理对网络性能的影响还没有很好的评估方法，需要进一步研究网络性能评估模型。

2.主动队列管理需要采集大量的网络流量数据和传输状态信息，因此需要完善的数据采集和处理技术。

3.主动队列管理需要针对不同的网络环境和需求，选择不同的控制参数和模型，因此需要更多的实验验证和探索。

综上所述，主动队列管理是一种十分有效的网络拥塞控制方法，具有广泛的应用前景。目前，我们需要更多的研究来解决存在的问题，完善主动队列管理的理论和实践，并进一步提高网络性能。