采用UDP協(xié)議的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制策略研究.pdf

1、在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中發(fā)現(xiàn)，在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用UDP協(xié)議進(jìn)行主要數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于產(chǎn)生和發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備需要連續(xù)不間斷的運(yùn)行，這使得網(wǎng)絡(luò)中的UDP流量越來(lái)越大，最終造成了擁塞，輕微擁塞時(shí)導(dǎo)致丟包增加，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰。同時(shí)，UDP也會(huì)大量的占用TCP的帶寬，導(dǎo)致TCP的吞吐量嚴(yán)重下降。因此有必要對(duì)UDP進(jìn)行擁塞控制，防止UDP的流量不受限制的增長(zhǎng)，并保證對(duì)TCP的友好性。
　　本文對(duì)基于端到端的擁塞控制算法和基于路由器的擁塞控制算法進(jìn)行

2、深入研究，從網(wǎng)絡(luò)的端系統(tǒng)和路由器兩個(gè)位置對(duì)相應(yīng)的擁塞控制算法進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。
　　對(duì)TFRC（TCP-Friendly Rate Control，TCP友好速率控制）算法進(jìn)行分析，并針對(duì)其響應(yīng)擁塞滯后和無(wú)擁塞分層的不足進(jìn)行改進(jìn)，得到MLC-TFRC（Multi-Level Congestion TFRC）算法。該算法首先得到抖動(dòng)值，繼而根據(jù)抖動(dòng)對(duì)是否會(huì)發(fā)生擁塞進(jìn)行預(yù)判，并對(duì)即將發(fā)生擁塞的情況采取降速措施；然后

3、根據(jù)丟失事件率將網(wǎng)絡(luò)擁塞分成不同擁塞程度，對(duì)于不同程度的擁塞在發(fā)送端采用不同的吞吐量模型，以快速解決網(wǎng)絡(luò)擁塞。
　　對(duì)主動(dòng)隊(duì)列管理（Active Queue Management，AQM）機(jī)制進(jìn)行分析，并分析顯式擁塞通知（Explicit Congestion Notification，ECN）算法，針對(duì)ECN算法的不足，提出改進(jìn)的EQCN（Explicit Queue Congestion Notification）算法。該算法

4、首先修改IP報(bào)文頭部，添加EQ標(biāo)志位，并在IP頭的選項(xiàng)域中添加兩個(gè)選項(xiàng)，用于保存隊(duì)列長(zhǎng)度和UDP包的數(shù)量，然后由接收端進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，再填充到對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)中，最后發(fā)送端據(jù)此調(diào)整自身發(fā)送速率。另外，還對(duì)RED（Random Early Detection，隨機(jī)早期檢測(cè)）算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出QRED（Queue based RED）算法，改進(jìn)的算法將原來(lái)的單線性丟棄率-平均隊(duì)列長(zhǎng)度函數(shù)修改成多線性分段函數(shù)，然后針對(duì)每個(gè)分段采用相應(yīng)的分段函數(shù)計(jì)算丟棄