论文部分内容阅读
随着信息时代的到来,网络规模和应用种类急剧扩张,当前TCP/IP网络体系结构的缺陷与不足使得网络在安全性、扩展性和移动性等方面面临着极大的挑战。而依靠增补式的改良方案无法彻底解决由互联网自身架构设计的不合理性所导致的诸多问题。命名数据网络作为新一代革命性网络体系架构中最具竞争力的一个,其发展受到了海内外研究学者的广泛关注。拥塞问题作为网络亟待解决的重大难题,合适的拥塞控制策略对网络的传输性能和服务质量至关重要。由于网络架构和众多设计理念的较大差异,使得现有的适用于TCP/IP网络的多种拥塞控制策略不能直接迁移到命名数据网络中使用。因此,对命名数据网络拥塞控制的研究具有重要意义。本文的研究工作主要包括以下两个方面:首先在已有的拥塞问题研究成果上,提出一种显式拥塞控制策略——基于VCP的接收端兴趣流控制算法(Receiver Interest Flow Control based on Variable-Structure Congestion Control Protocol,RIFVCP)。路由节点通过估算各接口的负载情况来主动检测网络当前的拥塞状态,利用返回的数据包及时向接收端发送反馈信息,接收端根据反馈信息调整请求发送速率,从而控制数据的传输速率。并且结合基于路由节点的拥塞控制算法,组成联合式拥塞控制策略,从中间节点和内容请求节点两方面共同调节兴趣包发送速率。对于同一业务类型的数据流,通过平衡用户的发送速率,来达到多个数据流公平分配链路资源的目的。实验结果表明,RIFVCP不仅能够实现较大的带宽利用率,同时实现了多个数据流之间资源分配的公平性。此外,大多数拥塞控制研究未考虑到数据流的不同业务属性,当网络中多种业务流并存时,网络对所有数据只提供尽力而为的服务。在多媒体业务日益剧增的应用趋势下,不区分数据流的优先级,会导致网络的传输性能和服务质量大大降低。对此,本文提出一种面向多业务的兴趣包动态加权轮询调度(Interest-based Dynamic Weighted Round Robin,JDWRR)算法。路由节点接收兴趣包时,进行业务类型分类使兴趣包进入不同子队列。通过检测各子队列的队列长度进行权值的动态分配,结合基于兴趣包整形的拥塞控制算法,来改变网络传输中数据流的带宽占用率和传输时延。实验结果表明,该算法可以达到较理想的带宽利用率,并且对不同业务流合理分配带宽,提高了网络的服务质量和传输性能。