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赛迪网>>技术应用>>技术前沿
关键字： AQM;队列管理
来  源： 赛迪网
Internet主动式队列管理机制综述 （1）
作者：浙江大学 姜明 发文时间：2002.11.08
1 引言

众所周知，由于Internet采用的是统计复用(statistical multiplexing)技术，因此必须提供拥塞控制机制。TCP端到端的拥塞控制机制是确保Internet鲁棒性（robustness）的重要因素。在发生拥塞时，TCP源端会降低发送数据的速度，从而使得大量的TCP连接能够共享一条拥塞的链路。TCP拥塞控制机制已被证明在防止拥塞崩溃（congestion collapse）方面取得了巨大的成功。但这种机制的有效性依赖于两个基本的假设：

所有（或者几乎所有）的流都采用了拥塞控制机制

这些流采用的机制是同质的（homogene- ous）或者大体上相同即在相似的环境下按可比条件（丢包率、RTT、MTU）不会占用比TCP流更多的带宽，也即是TCP友好的（TCP-friendly）流。

但随着近十年来计算机网络的爆炸式增长，特别是多媒体业务的广泛应用，Internet已经不可能再仅仅依靠端节点提供的拥塞控制机制。这是由于下述原因，导致以上假设不成立：

（1） 一些应用没有采用拥塞控制机制因而不能对拥塞作出反应。许多多媒体应用和组播应用都属于此类。

（2） 有些应用使用了拥塞控制算法，但并不是TCP友好的，比如接受端驱动分层组播（Receiver-driven Layered Multicast RLM）采用的就是这种算法。

（3） 一些用户由于有意或无意的原因，使用了 non-TCP的拥塞控制算法。比如修改TCP，使得窗口的初始值很大并且保持不变，即所谓的"快速TCP"。

另外，我们知道，Internet上的流量是由无数条异质的数据流混合而成的。从有无有效拥塞控制机制的角度可以将这些异质的流分为以下三类：

TCP-friendly流

非适应（unresponsive）流：这种流是由于上述原因（1）造成的。

适应（responsive）流但非TCP- friendly流：这种流是由于上述原因（2）和（3）引起的。

很明显，这些不受TCP拥塞控制的应用会进一步增加Internet范围内拥塞崩溃的可能，并且TCP拥塞控制还存在着自相似、效率、公平性等方面的问题。因此尽管TCP拥塞控制机制是必须的而且非常强大，但仍然需要采用基于路由器的拥塞控制机制对端节点的拥塞控制机制进行补充。

拥塞避免机制的首要任务是检测早期的拥塞。这是因为，路由器能够有效地监控队列的长度，因此其也能有效地检测早期的拥塞（incipient congestion）。拥塞避免机制的另一个任务是选择哪个流发出拥塞通知。因为路由器能够全面地审视各个流对产生拥塞的影响，因此其也能够有效地决定将拥塞信息通知哪个源端，使其降低数据发送速度。


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