基于负载多变的路由器间隔式拥塞控制方法

摘要

本发明是一种基于负载多变的路由器间隔式拥塞控制方法。本发明克服了现有随机早期检测(Random Early Detection，简称RED)方法对参数设置和网络环境的过分敏感，将RED中的阈值从一个点改进为一个区间，得到了新的间隔式随机早期检测(Interval Random Early Detection，简称IRED)方法，该方法获得了更强的鲁棒性，能在负载多变的网络环境下取得更好的控制。与随机早期检测方法相比，路由器使用该方法进行拥塞控制，系统的性能可得到明显改善：数据包的丢弃率降低，网络系统的吞吐量提高，稳定性增强。本发明是一种性能优良，方便实用的基于负载多变的路由器间隔式拥塞控制方法。

主权项

1.一种基于负载多变的路由器间隔式拥塞控制方法，其特征在于包括有如下步骤：步骤1)：初始化预设w_q、p_max、min_low、min_high、max_low、max_high、count、q_avg；且count＝-1、q_avg＝0；其中，w_q为计算平均队长时所用的权值；p_max为最大丢弃概率；最小阈值为区间(min_low，min_high)，即min_low为最小阈值的下界，min_high为最小阈值的上界；最大阈值为区间(max_low，max_high)，即max_low为最大阈值的下界，max_high为最大阈值的上界；count代表连续成功传输的分组数；q_avg代表平均队长；步骤2)：在路由器建立一个基于间隔式随机早期检测方法的控制器；步骤3)：等待新分组的到来；当新分组到来时，如果此时队列为空，则执行步骤4)；否则执行步骤5)；步骤4)：m＝f(time-q_time)，其中，m代表空队列持续的时间；计算平均队长：q_avg＝(1-w_q)^m×q_avg；并将队列为空的起始时间q_time设为当前时间time，即q_time＝time；步骤5)：计算平均队长q_avg：q_avg＝(1-w_q)q_avg+w_q×q；其中，q为当前队长；步骤6)：由q_avg计算丢包率p_a；如果q_avg≤min_low，转去步骤7)；如果q_avg≥max_high，转去步骤8)；否则转去步骤9)；步骤7)：数据包入列，p_a＝0，count＝0，转到步骤14)；步骤8)：丢弃数据包，p_a＝1，count＝-1，转到步骤14)；步骤9)：如果max_low≤q_avg＜max_high，转去步骤10)；如果min_high≤q_avg＜max_low，转去步骤11)；如果min_low＜q_avg＜min_high，转去步骤12)；步骤10)：$p_b=0.5+\frac{p_{\max }}{4}(\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{low}}}{{\max }_{\mathrm{high}}-{\min }_{\mathrm{low}}}+\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{high}}}{{\max }_{\mathrm{high}}-{\min }_{\mathrm{high}}}),$转到步骤13)；其中，p_b为临时丢弃概率；步骤11)：$p_b=\frac{p_{\max }}{4}(\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{low}}}{{\max }_{\mathrm{high}}-{\min }_{\mathrm{low}}}+\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{high}}}{{\max }_{\mathrm{high}}-{\min }_{\mathrm{high}}}+\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{high}}}{{\max }_{\mathrm{low}}-{\min }_{\mathrm{high}}}+\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{low}}}{{\max }_{\mathrm{low}}-{\min }_{\mathrm{los}}}),$转到步骤13)；步骤12)：$p_b=\frac{p_{\max }}{4}(\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{low}}}{{\max }_{\mathrm{low}}-{\min }_{\mathrm{low}}}+\frac{q_{\mathrm{avg}}-{\min }_{\mathrm{low}}}{{\max }_{\mathrm{high}}-{\min }_{\mathrm{low}}}),$转到步骤13)；步骤13)：以p_a标记数据包，然后count++即count＝count+1；步骤14)：转至步骤3)，重复执行步骤3)到13)，直至结束。