摘要：目前Internet实际使用的拥塞控制机制基本建立在TCP的窗口控制基础之上，互联网上95%的数据流使用的是TCP/IP协议,因此TCP/IP的拥塞控制机制对控制拥塞具有特别重要的意义。近年来，随着网络技术的快速变化和发展，网络拥塞问题也愈发突出，国内外研究学家相继提出TCP拥塞控制的四个核心算法，形成了TCP流量控制和拥塞控制的基本架构。基于多协议的网络仿真器以极低的成本提供了丰富的实验环境，无论对于网络协议的研究，还是网络规划设计，网络的仿真都有其重要的意义。现在的部分学术论文对TCP拥塞控制策略进行了研究，如关于TCP拥塞控制算法的研究、TCP拥塞控制分析模型等，都对现行的TCP控制策略的方案及算法模型方面做了一定程度上的分析，但是大都局限于理论层面的研究，仿真结果不够丰富直观。本文针对这一现象对TCP性能及拥塞控制进行研究，主要通过网络仿真器NS2上设计不同的网络拓扑,首先设计了一个6节点网络的TCP传输控制协议的仿真模型，重点研究了TCP协议的慢启动策略及拥塞避免机制，用Nam工具实现了拥塞控制的动画仿真，并用Gnuplot工具绘制了拥塞窗口变化趋势仿真图。其次设计了一个发送端20个节点的网络拓扑仿真模型，仿真分析队列管理算法对网络性能的影响，更加形象地验证了TCP协议对于保障数据可靠传输策略的有效性。64903

毕业论文关键词  网络仿真  NS2  TCP  拥塞避免  RED  丢尾

毕 业 论 文 外 文 摘 要

Title    A Study of Active Queue Management for Congestion            Control                                            

Abstract

In this work, we investigate mechanisms for Internet congestion control in general, and Random Early Detection (RED) in particular. We first study the current proposals for RED implementation and identify several structural problems such as producing large traffic oscillations and introducing unnecessary overhead in the fast path forwarding.

We model RED as a feedback control system and we discover fundamental laws governing the traffic dynamics in TCP/IP networks. Based on this understanding, we derive a set of recommendations for the architecture and implementation of congestion control modules in routers, such as RED.

Keywords  active queue management  TCP  congestion control  RED  

目   次

1  引言（或绪论） 2

1.1  TCP协议 2

1.2  影响TCP性能的因素  3

1.3  NS的原理和结构  3

2  仿真实验中基本概念 4

2.1  拥塞产生的原因 4

2.2  拥塞控制原理和方法  4

2.3  主动队列管理与被动队列管理  5

2.4  队列管理算法分析  5

2.5  相关仿真结果的概念  7

3  NS2中的仿真实验 7

3.1  仿真的一般过程  7

3.2  仿真实验一  仿真分析RTT对传输性能的影响  8

3.3  仿真实验二  仿真分析主动队列管理RED算法 11

4  仿真中遇到的问题及解决17

结论 19

致谢 20

参考文献21

附录A 仿真实验一TCL程序 23

附录B 仿真实验二TCL程序  30

1  引言（或绪论）

TCP/IP协议族中的传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）是目前Internet中使用最广泛的端到端传输协议，它为主机之间提供端到端的可靠的传输服务。近年来，随着网络技术的快速变化和发展，网络拥塞问题也愈发突出，人们提出了各种新的协议和算法以满足，如：QoS，多播，安全，移动网络，策略管理等新的需求。基于多协议的网络仿真器提供了丰富的实验环境，并且成本极低，因此无论对于网络规划设计，还是网络协议的研究以及网络的仿真都有非常重要的意义。目前一些关于TCP拥塞控制策略研究的学术论文，如对TCP拥塞控制算法的研究、TCP拥塞控制分析模型等，都对现行的TCP控制策略的算法模型及方案方面做了一定程度上的分析，但是仿真结果不够丰富直观，而且大都局限于理论层面的研究。