07网络层(拥塞和流控制)资料.pdfVIP

Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 1 第三章 网络层协议与算法 陈兵 南航航空航天大学 计算机网络研究室 Cb_china@ Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 2 Review:路由协议 路由协议分类 – 静态路由 – 动态路由 ? 向量-距离（V-D）算法 ? 链路状态算法LS Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 3 Review:移动IP 2）HA接收数据 包并采用隧道技 术送到移动节点 的转交地址（外 地地址） 3）FA解除代理 取出原始数据 包，并转发给移 动节点 IP主机 4）移动节点发出 的数据包通过标 准的IP选路规程 发送到目的地 （FA为移动节点 的缺省Router） HA FA 移动节点 1）经过标准 的IP选路， 发往移动节 点的数据包 抵达归属网 Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 4 3.5 拥塞和流量控制 假设没有拥塞和流量控制 拥塞和流控制概念 拥塞控制 – 通信量整形 – 虚电路子网的拥塞控制 – 抑制分组 – 负载掉落 – 消除拥塞 队列调度方法 进一步探究 Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 5 假如没有拥塞和流控制… 情况1 – λBA＝7Kbps，λCD＝0，不会出现拥塞 – B-Y，Y-X，X-A每段速率均为7Kbps 情况2 – λBA＝8+βKbps(β0)，λCD＝0，出现拥塞 – 在某一时刻，X节点的缓冲区满，Y发出的 分组将被X丢弃，Y将保留未确认分组以便 重发，结果Y节点缓冲区满，最后Y-X链 路的业务量将达到？B-Y的业务量将达 到？ – 解决方案： （1）网络备有足够的容量，X-A链路能够适 应B节点最大可能的业务量 （2）限制B节点的最大业务量 情况3 – λBA＝7Kbps，λCD＝ 7Kbps ，不会出现拥 塞 – 发往A和D的总数据率为14Kbps B A C Y ZX D 16 64 1632 8 8 λCD λBA Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 6 假如没有拥塞和流控制… 情况4 – λBA＝8+βKbps(β0)，λCD＝7Kbps，B 至A与C到D的分组共享X的缓冲区容量 – B-A的业务请求将导致X节点缓冲区满 – 结果：C和B发出的分组将被频繁丢弃 – 不公平性：C受到B的牵连，并且由于 Y-X的速率是Z-X的速率的两倍，因 此，X到D的速率将是X到A的一半，即 4Kbps – 结论： （1）总吞吐量降低 （2）对主机C的业务量待遇不公 – 解决方案： （1）网络备有足够的容量，X-A链路能 够适应B节点最大可能的业务量 （2）限制B节点的最大业务量 （3）分别保留缓冲区 B A C Y ZX D 16 64 1632 8 8 λCD λBA Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 7 假如没有拥塞和流控制… 吞吐量下降 不公平性 Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 8 拥塞和流控制 拥塞 – ∑ 对资源的需求 可用资源时，网络的吞吐量（交付的分 组）将随输入负载（发送的分组）的增加而严重下降 – 死锁：拥塞发展到一定程度，已经没有可用资源，吞吐量降 为0，整个网络瘫痪 – 是全局问题，涉及到所有主机、路由器以及路由器存储转发 的过程和所有其它减少网络运载能力的因素 流控制 – 仅涉及发送方和接收方之间点到点的业务流 – 保证发送方不会连续发送速率高于接收方可接收速率的数据 拥塞控制与流量控制的区别 – 作用范围不同，前者涉及全局，后者涉及点到点之间 – 拥塞控制确保全网畅通；而流量控制只负责源端---目的端 的点到点通信，确保发送速率 ≤ 接收速率 Copyright ChenBing Email:cb_china@ 南京航空航天大学网络研究室 9 拥塞和流控制 ?理想情况：只要输入负载基于网络容量，网络能够传送全部分组 ?实际情况：如果网络无流控，只有当输入负载低于某一定值时，网 络才能传送全部输入负载；当输入负载超过定值时，网络的实际吞吐 量与理想曲线开始分离；随着输入负载的进一步提高，无流控网络的 吞吐量开始下降。在某种情况下，足够高的输入负载将导致死锁，即 网络中没有或者几乎没有成功的分组传递 实际的流量控制 死锁 无流量控制 子网运载的最大