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24.1Chapter24拥塞控制和服务质量Copyright©TheMcGraw-HillCompanies,Inc.Permissionrequiredforreproductionordisplay.24.224-1数据通信量对拥塞控制和服务质量关注的重要方面是数据通信量。在拥塞控制中，要设法避免通信量拥塞。在服务质量中，要设法为通信量创造合理的环境。因此，我们先讨论数据通信量本身。通信量描述符通信量特征值本章重点:24.3Figure24.1通信量描述符24.4Figure24.2三个通信量特征值24.524-2拥塞拥塞是分组交换网络中的一个重要问题。如果网络中的载荷，即发送到网络中的分组数量，超过了网络的容量，即网络中能处理的分组数量，那么在网络中就可能发生拥塞。拥塞控制指的是控制拥塞网络的性能本章重点:24.6Figure24.3路由器中的队列24.7Figure分组延迟和吞吐量是网络载荷的函数24.824-3拥塞控制拥塞控制是指在拥塞发生之前预防拥塞、或在拥塞发生之后消除拥塞的技术和机制。通常，我们把拥塞控制分为两大类：开环拥塞控制（预防）和闭环拥塞控制（消除）如图24.5。开环拥塞控制闭环拥塞控制本节重点:24.9Figure24.5拥塞控制分类24.10Figure24.6减轻拥塞背压方法24.11Figure24.7抑制分组24.1224-4两个例子为了更好地理解拥塞控制的概念，我们举两个例子：一个是TCP中的拥塞控制，一个是帧中继中的拥塞控制。TCP中的拥塞控制帧中继中的拥塞控制本节重点:24.13Figure24.8慢速启动：指数增加24.14在慢速启动算法中，拥塞窗口大小按指数规律增长直到达到阀值。Note24.15Figure24.9拥塞避免：加性增加24.16在拥塞避免算法中，拥塞窗口大小是加性增加的知道检测到拥塞。Note24.17用下列方法之一对拥塞检测做出反应：如果检测出计时器到时，那么一个新的慢速启动阶段开始。如果检测出三个ACK，那么一个新的拥塞策略与三个阶段之间的关系。Note24.18Figure24.10TCP拥塞策略总结24.19Figure24.11拥塞例子24.20Figure24.12BECN24.21Figure24.13FECN24.22Figure24.14拥塞的四种情况24.2324-5服务质量服务质量(QoS)是一个网络互联问题，对该问题的讨论已经远远超出对它的定义。我们可以非形式地将服务质量定义为数据流所追求的某种目标。数据流特征数据流类型本节重点:24.24Figure24.15数据流特征24.2524-6改进的QOS的技术在24.5节中，根据数据流的特性对QoS进行了定义。本节将讨论一些用于改进服务质量的方法。这里简要的讨论四种常用方法：调度、通信量整形、许可控制和资源预留。调度通信量整形资源预留许可控制本节重点:24.26Figure24.16FIFO队列24.27Figure24.17优先权队列24.28Figure24.18加权公平队列24.29Figure24.19漏桶24.30Figure24.20漏桶的实现过程24.31漏桶算法通过均分数据速率将突发性通信量整形为固定速率的通信量。如果桶已满，就可能丢失分组。Note24.32令牌桶允许规定的最大速率发送突发性通信量。Note24.33Figure24.21令牌桶算法的原理24.3424-7综合业务两种用于提供服务质量的模型：综合业务和差分业务。两个模型都在强调在网络层（IP）使用服务质量，这里我们讨论综合业务。信令数据流规范许可业务类型RSVP综合业务所存在的问题本节重点:24.35差分业务是用于IP的基于类的QoS模型。Note24.36Figure24.22路径报文24.37Figure24.23Resv消息24.38Figure24.24预留合并24.39Figure24.25预留方式24.4024-8差分业务差分业务(DSorDiffserv)是由因特网工程任务组IETF(InternetEngineeringTaskForce)提出的用于弥补综合业务缺陷的一种业务。DS字段本节重点:24.41差分业务是用于IP的基于类的QoS模型。Note24.42Figure24.26DS字段24.43Figure24.27通信量调节器24.4424-9交换网络中的QoS讨论了IP协议中提出的QoS模型之后，现在讨论一下用于两个交换网络中的QoS:帧中继和ATM.这两个网络都是虚电路网络，它们需要一个诸如RSVP的信令协议。帧中继中的QoSATM中的QoS本节重点:24.45Figure24.28通信量控制属性指标间的关系24.46Figure24.29用户速率和Bc与Bc+Be的关系24.47Figure24.30服务类型24.48Figure24.31不同类型服务和网络总容量间的关系