一种基于传统传输控制协议改进的显式拥塞控制方法技术

本发明专利技术公布了一种基于传统传输控制协议改进的显式拥塞控制方法。随着网络的飞速发展，网络中的流量也逐年激增，随之而来的是日益严重的拥塞问题。本方法是在传统传输控制协议基础上提出的，利用路由器节点对IP报头的显式标记，反应当前的网络拥塞状况。源端根据该报文可实时的进行数据发送速率调整。该方法可以有效地提高网络中可用带宽的利用率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息网络通信
，涉及一种显式拥塞控制方法。
技术介绍
随着计算机网络技术的快速发展，互联网的用户数量不断增加，网络上的数据流量也逐年激增。与此同时，也带来了日益严重的网络拥塞问题。研究和设计更为合理的网络拥塞机制成为提高用户质量、保证网络稳定性、提高网络鲁棒性的有力保证，因而网络拥塞已经成为当前网络研究的热点问题。网络拥塞的产生有其原因一用户所需要的资源超过网络现有资源容量和处理能力。现有的网络资源是有限的，而用户的需求是不断变化的，因此拥塞的发生在所难免。如何进行有效地控制是当务之急。如今的TCP / IP网络中，主要是由传输控制协议，即TCP协议进行着网络的拥塞控制。单一的控制机制已经不能有效地缓解目前的情况。基于显式反馈的协议能够利用路由器检测自身的拥塞状态，直接发送反馈信息给发送端以动态调整发送速率，避免以往丢包、延时反馈所产生的反应不及时等问题。但是，在提高了网络拥塞判断有效性的同时，过多的让中间节点参与拥塞检测过程也一定会增加整个开销。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是:本专利技术公布了一种基于传统传统传输控制协议(TCP)改进的显式拥塞控制方法。该方法利用IP头的基于显示反馈协议(explicit congest1n notificat1n, ECN)字段的二个比特反应当前的网络拥塞状态信息，使源端根据不能的情况实时的执行不同的拥塞控制算法，以提高带宽利用率和公平性。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是:通过路由器反馈当前网络的负载状态，并将网络的负载状态分为四类，分别为:轻度非拥塞、重度非拥塞、轻度拥塞、重度拥塞。源端根据收到的负载状态标志，调整发送窗口大小，从而控制发送速率。其步骤为:1、首先初始化路由器，并且指定三个队列长度，分别为QminQavgQmax ；2、计算平均队列长度Q，若Q〈Qmin，则在即将发送的ACK包中IP字段的第六、七位设为00，此时路由器处于轻度非拥塞状况。源端接收到这样的报文后，乘式增加发送窗口大小;3、若计算的平均队列长度Q的范围在Qmin〈Q〈Qavg，则在即将发送的确认字符包、即ACK包的IP字段六、七位设置为01，此时路由器处于重度非拥塞状况。源端接收到这样的报文后,加式增加发送窗口大小。4、若计算的平均队列长度Q的范围是在Qavg〈Q〈Q_，则在即将发送的ACK包中的IP字段的第六、七位上设为10，表示此时网络处于轻度拥塞状况。源端接收到这样的报文后，加式减小发送窗口大小；5、若计算的平均队列长度Q的范围是在Q>Qmax，则在即将发送的ACK包中的IP字段的第六、七两位设为11，表示此时网络处于重度拥塞状况。源端接收到这样的报文后，会乘式减小发送窗口大小。本专利技术的有益效果是:通过认知的无线网络视频流传输方法，我们能够实现:显式反馈信息的采用使端到端反馈信息的描述更加准确，在低负载阶段，该方法的主要目的是快速收敛于高利用率，在网络进行高负载阶段，该方法的主要目标是收敛与公平共享带宽，本方法在实施中仅采用IP分组头已有的ECN为进行显式反馈，故不需要修改IP分组结构，具有良好的可扩展性，较容易部署到实际网络中。【附图说明】图1是本专利技术基于传统传输控制协议改进的显式拥塞控制方法中IP包的ECN字段。图2是本专利技术基于传统传输控制协议改进的显式拥塞控制方法的流程图。【具体实施方式】下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。利用IP 头的基于显不反馈协议(explicit congest1n notificat1n, ECN)字段的二个比特反应当前的网络拥塞状态信息，使源端根据不同的情况实时的执行不同的拥塞控制算法，在实施中仅采用IP分组头已有的ECN为进行显式反馈，不需要修改IP分组结构。通过路由器反馈当前网络的负载状态，并将网络的负载状态分为四类，分别为:轻度非拥塞、重度非拥塞、轻度拥塞、重度拥塞。源端根据收到的负载状态标志，调整发送窗口大小，从而控制发送速率。其步骤为:首先初始化路由器，并且指定三个队列长度，分别为Qmin、Qavgg> Qmax;计算平均队列长度Q，若Q〈Qmin，则在即将发送的确认字符包中IP字段的第六、七位设为00，此时路由器处于轻度非拥塞状况。源端接收到这样的报文后，乘式增加发送窗口大小；若计算的平均队列长度Q的范围在Qmin〈Q〈Qavg，则在即将发送的确认字符包的IP字段六、七位设置为01，此时路由器处于重度非拥塞状况。源端接收到这样的报文后，加式增加发送窗口大小；若计算的平均队列长度Q的范围是在Qavg〈Q〈Qmax，则在即将发送的确认字符包中的IIP字段的第六、七位上设为10，表示此时网络处于轻度拥塞状况。源端接收到这样的报文后，加式减小发送窗口大小；若计算的平均队列长度Q的范围是在Q>Qmax，则在即将发送的确认字符包IP字段的第六、七两位设为11，表示此时网络处于重度拥塞状况。源端接收到这样的报文后，会乘式减小发送窗口大小。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传统传输控制协议改进的显式拥塞控制方法，其特征在于：通过路由器反馈当前网络的负载状态，并将网络的负载状态分为四类，分别为：轻度非拥塞、重度非拥塞、轻度拥塞、重度拥塞。源端根据收到的负载状态标志，调整发送窗口大小，从而控制发送速率，其步骤为：首先初始化路由器，并且指定三个队列长度，分别为Qmin、Qavg、Qmax；计算平均队列长度Q，若Q<Qmin，则在即将发送的确认字符包中IP字段的第六、七位设为00，此时路由器处于轻度非拥塞状况。源端接收到这样的报文后，乘式增加发送窗口大小；若计算的平均队列长度Q的范围在Qmin<Q<Qavg，则在即将发送的确认字符包的IP字段六、七位设置为01，此时路由器处于重度非拥塞状况。源端接收到这样的报文后，加式增加发送窗口大小；若计算的平均队列长度Q的范围是在Qavg<Q<Qmax，则在即将发送的确认字符包中的IP字段的第六、七位上设为10，表示此时网络处于轻度拥塞状况。源端接收到这样的报文后，加式减小发送窗口大小；若计算的平均队列长度Q的范围是在Q>Qmax，则在即将发送的确认字符包IP字段的第六、七两位设为11，表示此时网络处于重度拥塞状况。源端接收到这样的报文后，乘式减小发送窗口大小。...

【技术特征摘要】
1.一种基于传统传输控制协议改进的显式拥塞控制方法，其特征在于:通过路由器反馈当前网络的负载状态，并将网络的负载状态分为四类，分别为:轻度非拥塞、重度非拥塞、轻度拥塞、重度拥塞。源端根据收到的负载状态标志，调整发送窗口大小，从而控制发送速率，其步骤为:首先初始化路由器，并且指定三个队列长度，分别为Qmin、Qavg、Qfflax ;计算平均队列长度Q，若Q〈Qmin，则在即将发送的确认字符包中IP字段的第六、七位设为00，此时路由器处于轻度非拥塞状况。源端接收到这样的报文后，乘式增加发送窗口大小；若计算的平均队列长度Q的范...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪智，
申请(专利权)人：江苏达科信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32