文档介绍：流量控制和拥塞控制
拥塞控制
分组交换网的拥塞控制
帧中继的拥塞控制
ATM网的拥塞控制
流量控制
拥塞控制
在某段时间,若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏——产生拥塞(congestion)。
出现资源拥塞的条件
对资源需求的总和> 可用资源
若网络中有许多资源同时产生拥塞,网络的性能就要明显变坏,整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降。
拥塞控制与流量控制的关系
拥塞控制所要做的都有一个前提,就是网络能够承受现有的网络负荷。
拥塞控制是一个全局性的过程,涉及到所有的主机、所有的路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。
流量控制往往指在给定的发送端和接收端之间的点对点通信量的控制。
流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率,以便使接收端来得及接收。
提供的负载
吞吐量
理想的拥塞控制
拥塞
死锁(吞吐量= 0)
无拥塞控制
实际的拥塞控制
轻度
拥塞
0
拥塞控制所起的作用
直接死锁
直接死锁即由互相占用了对方需要的资源而造成的死锁。
例如两个结点都有大量的分组要发往对方,但两个结点中的缓存在发送之前就已经全部被待发分组占满了。
当每个分组到达对方时,由于没有地方存放,只好被丢弃。发送分组的一方因收不到对方发来的确认信息,只能将发送过的分组依然保存在自己结点的缓存中。
这两个结点就这样一直互相僵持着,谁也无法成功地发送出一个分组。
A4
A2
A1
B3
C1
B1
B2
C3
B4
A3
C2
路由器 P
路由器 Q
路由器 R
主机 H
报文A、B和C经过路由器P、Q和R发往主机H。
每一报文由4个分组构成。每个路由器的缓存只能容纳4个分组。
路由器R已为报文A预留了4个分组的缓存。
由于分组A3还未到达,所以目前还不能交付给主机H。
分组A3暂存于路由器P的缓存中,它无法转发到路由器Q,
因为路由器Q的缓存已全占满了。
重装死锁(reassembly deadlock)
拥塞控制的一般原理
拥塞控制是很难设计的,因为它是一个动态的(而不是静态的)问题。
当前网络正朝着高速化的方向发展,这很容易出现缓存不够大而造成分组的丢失。但分组的丢失是网络发生拥塞的征兆而不是原因。
在许多情况下,甚至正是拥塞控制本身成为引起网络性能恶化甚至发生死锁的原因。这点应特别引起重视。
开环控制和闭环控制
开环控制方法就是在设计网络时事先将有关发生拥塞的因素考虑周到,力求网络在工作时不产生拥塞。
闭环控制是基于反馈环路的概念。属于闭环控制的有以下几种措施:
监测网络系统以便检测到拥塞在何时、何处发生。
将拥塞发生的信息传送到可采取行动的地方。
调整网络系统的运行以解决出现的问题。
拥塞产生的原因
缓冲区容量有限
传输线路的频带有限
结点处理能力有限
由于网络中某部分刚发生故障