RED算法的分析及其在FPGA中的实现

拥塞检测与拥塞避免算法是实现IP网络QoS的重要措施之一.随机早检测算法通过计算TCP流的平均队列长度,进行适当的概率丢弃分组,从而有效地避免了由TCP流导致的网络拥塞.该算法因其具有较低的时延、较高的吞吐量和较好的公平性而被广泛采用.首先详细阐述了RED算法的基本原理,通过对算法的理解和分析,提出了一种有效的和可行的FPGA实现方案,该方案在遵循算法原理本身的同时,以相对较少的硬件资源和快速性实现了RED算法.     

一种改进的随机早期检测算法

针对随机早期检测算法(RED)参数配置困难的问题，提出了一种自适应阈值RED(SATRED)主动队列管理算法．该算法根据网络拥塞状况，周期性地自动调整最大阈值和最小阈值，以便改善RED路由器的性能．在调整周期内，每到达一个数据包，将平均队列长度和阈值进行比较，在周期结束时根据比较结果对阈值进行调整．仿真结果表明，在路由器缓冲区有限的情况下，相对于简单的尾部丢弃(ttail-drop）和RED，该算法能为TCP连接提供更好的公平性．     

主动队列管理中PI控制的分析与改进

主动队列管理是一个控制过程,它由核心路由器通知TCP源端管理时延并对队列加以利用,是一个反馈控制问题。该文在TCP拥塞控制动态模型的基础上,分析了随机提前检测(RED)机制和其队列平均的不利性,提出可采用PI控制进行队列管理。对PI控制,可将丢弃数据包的概率从几何随机数改进为标准随机数,经网络仿真器仿真,结果表明,验证了该文提出的这一改进效果。     

RED算法的分析及其在FPGA中的实现

拥塞检测与拥塞避免算法是实现IP网络QoS的重要措施之一。随机早检测算法通过计算TCP流的平均队列长度，进行适当的概率丢弃分组，从而有效地避免了由TCP流导致的网络拥塞。该算法因其具有较低的时延、较高的吞吐量和较好的公平性而被广泛采用。首先详细阐述了RED算法的基本原理，通过对算法的理解和分析。提出了一种有效的和可行的FPGA实现方案，该方案在遵循算法原理本身的同时，以相对较少的硬件资源和快速性实现了RED算法。     

一种改进的显式拥塞指示算法

首先仿真分析了ECN(Explicit Congestion Notification)协议RFC 3168网关的性能.研究表明,该协议中建议的平均队列长度超过门限上界时丢弃包的策略将导致网络吞吐量过低.如果改为标记包策略则可以显著提高吞吐量,但因此造成的长队列会增加系统的平均延迟,而且当负载持续增加时还可能导致不能成功建立连接。为保证高吞吐量、低延迟和连通的鲁棒性,提出一种名为LQRD(Long Queue Random Drop)的改进算法,该算法当平均队列超过队列上限时随机的丢弃分组.丢弃概率综合考虑到平均队列、路由器的缓存大小、链路容量和系统平均延迟等因素的影响,仿真结果表明其具有良好的性能.最后,我们给出并分析了该算法的解析模型.     

状态防火墙受攻击导致状态表溢出故障的解决

网络防火墙的状态检测就是针对连接请求的数据包,检查连接实体其是否符合TCP/IP 协议的状态转换规则,相符则接收数据.DoS/DDoS攻击通过在短时间内发送大量短小的数据包给防火墙,造成状态表被填满而拒绝接收新的连接,导致产生拒绝服务攻击.传统的解决方案往往增加防火墙的负担.针对网络上常见的流量型DoS/DDoS攻击造成的状态防火墙状态表溢出故障提供一种应急解决方案.     

一种改进RED的Web集群许可控制算法

利用网络许可控制的数学模型,提出了一种改进RED的Web集群许可控制算法。该算法综合了平均请求队列长度、瞬时请求队列长度、请求之间的关系以及负载情况等多方面的因素进行调整。通过MRED算法有效性测试实验,表明了MRED有效地实现了许可控制。     

一种弃尾策略的拥塞避免改进算法

提出了一种基于弃尾策略的拥塞避免改进算法,用来解决分组交换网络中的拥塞避免。算法中,网关通过计算平均队列长度来检测最初的拥塞,当平均队列长度超过预先设置的门限,网关以一定的概率丢弃或者标记到达的分组。基于TCP/IP网络的仿真表明了该算法有效地提高了网络性能。     

ABLUE—一种新的自适应主动队列管理方法

针对主动队列管理方法 BLUE存在队列抖动偏大的问题,提出一种新的自适应主动队列管理方法 (ABLUE).该方法通过考虑缓冲区长度和平均队列长度定义了丢包策略和丢包概率,利用菌群优化算法对平均队列长度模型进行求解.利用OPNET对ABLUE方法进行仿真实验,深入研究有效传输数据包个数、瞬时平均队列长度方差和缓冲区长度等因素之间的关系.研究结果表明:相对于与BLUE方法、RED方法,ABLUE方法具有较好的适应性.     

基于元胞蚁群的主动队列管理算法研究

针对网络拥塞现象,基于弃头方式提出了一种新的主动队列管理算法.该算法首先利用元胞蚁群建立了实际网络队长最大值的计算方法,同时通过判断网络队长与阈值的关系,采取从队列头部丢弃N个数据包的方法.最后,以长相关数据进行仿真实验,对比分析了DFCA与RED、DROP-TAIL之间的优劣,结果表明该算法具有较好的适应性.