計算機通信網絡中基于速率的端對端擁塞控制

周菁菁

摘要：計算機通信網絡已經成為當前計算機應用中的重要技術之一，隨著計算機應用知識的普及，計算機也已經深入到了千家萬戶，基本上每一個家庭都會有一到兩臺計算機，網絡技術的發(fā)展使得計算機通信變得更加方便快捷，足不出戶就可以做到人和人之間的溝通和交流，但是隨著計算機通信網絡應用數(shù)量和規(guī)模的增大，導致網絡終端出現(xiàn)了擁擠現(xiàn)象，很多人在上網時會感到網速很慢，在此，本文主要對計算機通信網絡中端對端擁塞產生的原因進行簡要的分析并提出一定的解決方式，希望能對今后計算機通信網絡系統(tǒng)網速方面的問題提供一些有益的幫助。

關鍵詞：計算機；通信網絡；速率；端對端擁塞

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0044-01

我國計算機網絡通信技術在近幾年的發(fā)展突飛猛進，起到了經濟發(fā)展的領頭羊作用，從十幾年前人們對于計算機通信網絡意識的模糊到現(xiàn)在計算機網絡深入到千家萬戶，計算機通信網絡技術的發(fā)展速度非常快。但是，隨著計算機用戶量的不斷增大也導致了互聯(lián)網的運行狀態(tài)受到了一定影響，經常會出現(xiàn)網絡擁塞的情況，而在大部分網絡擁塞的情況中，多數(shù)是由端對端擁塞而引起的。

1 計算機通信網絡中產生端對端擁塞的原因

計算機通信網絡產生端對端擁塞的主要原因是網絡中被共享的資源有限，無法在一定時間內滿足群眾們對于網絡瀏覽以及下載量的要求，通過結點進行存儲和轉發(fā)的網絡內容，其主要的資源是鏈路的傳輸頻帶和節(jié)點中的緩存區(qū)域，在此，本文將其概括為網絡線路所能承受的最大的傳輸速度有限，沒有閑置的緩存再去接收更多的資源，進而導致網絡數(shù)據傳輸產生擁堵。

1.1 緩沖區(qū)接收量有限導致網絡擁塞

通常情況下，一個網絡結點會連接多個物理鏈路，每一條物理鏈路都會有和其對應的一組進程，在對進程進行設置的同時還會對緩沖池進行設置，而這些緩沖池是共同使用的，公用的緩沖池還承擔著每個分組中的進程使用的功能，而一旦緩沖池內空間被完全占滿后，就會沒有多余的空間來容納新的分組，最終導致?lián)砣默F(xiàn)象。

1.2 網絡結點的處理能力有限導致網絡擁塞

網絡結點是網絡中的支路端點，對整個網絡數(shù)據起著重要的分析和處理工作，但是網絡結點對于數(shù)據的處理能力是有限的，一旦分組數(shù)量過多或者速度過快就會導致網絡結點處理數(shù)據的速度和能力出現(xiàn)不足，沒有辦法對龐大的數(shù)據量進行有效的處理，這樣就很容易導致結點中滯留的分組數(shù)據越來越多，最終形成了擁塞的現(xiàn)象。

1.3 傳輸線路頻帶有限引起的網絡擁塞

傳輸線路頻帶的數(shù)量有限也是造成網絡擁塞現(xiàn)象的主要原因，在進行傳輸線路的設置時如果只存在一條輸出線路和一條輸入線路，是不會出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象的，但是如果傳輸信息量的加大導致輸入線路輸入量增多，會導致輸入線路無法在限定的時間內完成對數(shù)據的輸出處理，最終導致通信網絡產生擁塞現(xiàn)象。這就相當于一個水池，有一個排水口，卻有四個進水口，一個排水口在有一個或兩個進水口的情況下能夠保證水流不被溢出，但是一旦進水口增多，進水量增大，時間長了必然會導致水池里的水溢出。

2 計算機通信網絡中基于速率的端對端擁塞控制策略

2.1 提前對緩沖區(qū)進行分配

網絡數(shù)據處理緩沖區(qū)有限是造成網絡擁塞的主要原因之一，但是緩沖區(qū)所能承受的數(shù)據量是不會發(fā)生改變的，要想能夠有效的提高網絡傳輸速度，就必須從其利用方式上著手進行合理的分配。首先，要對網絡分組交換相關協(xié)議進行修改，讓每一個需要在緩沖區(qū)進行數(shù)據處理的請求作出預定，如果請求數(shù)據處理工作要進行時存在緩沖區(qū)被占用或擁塞情況，則需要另外尋找新的途徑或者向請求方返還一個繁忙信號。這樣做的結果是為了保證讓發(fā)出過請求且通過的用戶不會因為緩沖區(qū)繁忙而導致線路產生擁塞。

2.2 對輸出隊的長度進行有效的控制

造成計算機通信網絡擁塞的主要原因還有一點，就是由于數(shù)據分組輸出隊的長度沒有限制而導致僅一個分組就占用了大量的緩沖區(qū)內存，為了避免該問題，要從輸出隊長度方面對其進行適當?shù)目刂疲梢圆捎枚嗉壏纸M的方式，即在滿足數(shù)據處理的要求下，將分組長度進行裁剪疊加，盡可能的減少緩沖區(qū)內存的占用量；另外還可以對其長度進行限制，即其長度超過一定的長度就無法進入緩沖區(qū)。針對以上情況，可以在緩沖區(qū)源節(jié)點處設置相應的檢測結構，如果發(fā)現(xiàn)了過程的分組輸出隊則拒絕其進入緩沖區(qū)，這對于減少網絡擁塞是有著較好的效果的，并且在使用過程中也不會對網絡的傳輸性能造成過多的影響。

2.3 采用較為激進的信息丟包法

信息丟包法其實非常好理解，就是在緩沖區(qū)所接收的信息數(shù)據達到極限之后，再輸入進來的信息就不再接收，直接放棄，這樣就不會出現(xiàn)網絡擁塞的現(xiàn)象了。而放棄的數(shù)據將會直接被儲存到虛擬電路中，當緩沖區(qū)的數(shù)據處理量減少時，則在將信息拷貝到緩沖區(qū)內加以處理，這種信息處理方式是一個較為激進的解決網絡擁塞方式，還存在著一定的改進空間，可以為每條輸入線路保留一定空間的緩沖區(qū)，以便能夠檢測所有輸入進來的信息包。

3 結語

本文主要對計算機通信網絡中基于速率的端對端擁塞控制進行簡單的敘述，希望能夠對今后計算機網絡在信息傳輸速度方面出現(xiàn)的問題提供一些解決方法。

參考文獻

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