計算機網路 傳輸層 擁塞控制

2022-06-30 10:45:09 字數 2339 閱讀 6276

有效利用頻寬可提供高輸出和低延遲

為整個傳輸實體有效分配頻寬應該利用所有可用的網路容量,假設有乙個100mbps的鏈路,5個傳輸實體共同使用這條鏈路,每個實體獲得20mbps,但是這樣想是不對的,這是由於流量通常具有突發性的,每個傳輸實體獲得的頻寬應當小於20mbps。

a.是實際吞吐量隨著提交負載(包/秒)增加,而變化的曲線

b.延遲隨著提交負載增加的變化曲線

它是一種公平的形式,如果分配給乙個流的頻寬在不減少分配給另乙個流頻寬的前提下無法得到進一步的增長,那麼就不給這個流分配更多的頻寬,也就是增加乙個流的頻寬只會讓不太富裕的那些流變得更糟。

網路中四個流a,b,c,d

路由器之間每一條鏈路具有相同的容量

注意的是,每乙個鏈路可能都有空閒的餘量,但是這些空閒餘量不能給其他流使,除非降低另乙個流更低的容量。

當流量模式發生變化時,頻寬級別應迅速收斂

乙個給定連線所需要的頻寬會隨著時間的變化而變化

例子,a一開始占用100%,b來了它也需要頻寬,a變50%了,之後測來了,從要走了20%,a又得減少,最後b結束了,a恢復了頻寬

由於不同的原因,在傳送者一側減速流量控制

接收區沒有緩衝區,像那小杯水,為了使得小杯子不溢位,傳送方傳送的數量不能超過那個小杯水的容量

接受方所能接受的容量不是問題,問題是網路內部的承載能力,水太快注入,回流,丟失了

網路可能用來告訴傳輸端點減速(或加速)的不同擁塞訊號

如果兩個流在網路發出忙/閒訊號時以相同的方式增加/減少其頻寬,則它們不會收斂到公平分配

加法遞增乘法遞減(aimd, additive increase multiplicative decrease)法則是達到有效和公平操作點的適當流量規則。

分配給使用者1的頻寬用x軸表示,分配給使用者2的頻寬用y軸表示。.當分配滿足公平性時,兩個使用者將獲得相同數量的頻寬。這在圖中用一條虛的公平線表示。當分配的頻寬總和為100%時,即達到鏈路容量時分配是有效的,這在圖中用一條虛線效率線表示。.當兩個使用者分配的頻寬總和超過這條線時,網路就給兩個使用者發出一乙個擁塞訊號。這些線的交點就是理想的操作點,此時兩個使用者具有相同的頻寬,並且所有的網路頻寬都被使用上。

如果使用者1和使用者2都隨著時間推移按加法遞增法則增加各自的頻寬,我們考慮從某些時候開始頻寬的分配會出現什麼情況。例如,兩個使用者以每秒增加1 mbps的速度遞增各自的傳送速率。最終,操作點穿過效率線,兩個使用者都收到一乙個從網路傳來的擁塞訊號。在這個階段,他們必須減少各自分配的頻寬。然而,加法遞減只會導致他們沿著遞增線振盪。這種行為將保持操作點接近效率線,但它並不一-定是公平的。

同樣,考慮當兩個使用者隨著時間的推移按乘法(加倍)法則遞增頻寬直到他們收到乙個擁塞訊號的情況。例如,使用者可能每秒增加10%的傳送速率。然後,如果他們乘法遞減各自的傳送速率,使用者的操作點將沿著乘法線振盪。。乘法線的斜率和加法線的斜率不同(它指向源點, 而加法線呈45°角)。不過它也沒有更好的選擇。在這兩種情況下,使用者都難以收斂到同時兼顧公平與效率的最佳傳送速率。

現在考慮這樣的情況,使用者加法遞增他們的頻寬,然後當收到擁塞訊號時乘法遞減他們的頻寬。這種行為就是aimd控制法則,由此可以看出,這種行為的軌跡路徑能收斂到兼顧公平與效率的最佳點。這種收斂不管從什麼出發點開始都能發生,因而使得aimd得到了廣泛使用。同樣的論點,唯一的其他組合,即乘法遞增和加法遞減,將會偏離最佳點。

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