计算机网络之网络层－网络层拥塞控制

1. 网络拥塞

网络层拥塞： 用户对网络资源（ 包括链路带宽、 存储空间和处理器处理能力等） 的总需求超过了网络固有的容量。

按照吞吐量大，响应时间少的原则来看，网络负载在膝点附近时， 吞吐量和分组平均延迟达到理想的平衡， 网络的使用效率最高。

发生拥塞的原因：

1. 缓冲区容量有限；

2. 传输线路的带宽有限；

3. 网络结点的处理能力有限；

4. 网络中某些部分发生了故障。

 

2. 网络层拥塞控制措施

1. 流量感知路由

网络抽象为一张带权无向图， 路由器抽象为图的结点， 链路抽象为图的边，每一条链路有自己的链路费用（例如：时延小，权值小） 。

流量感知路由： 权值根据网络负载动态调整， 可以将网络流量引导到不同的链路上， 均衡网络负载。

 权值调整后，由于C、D两点之间的权值较小，下一次网络流量传输将优先选择这条链路。

2. 准入控制

准入控制： 广泛应用于虚电路网络的拥塞预防技术。

基本思想： 对新建虚电路审核， 如果新建立的虚电路会导致网络变得拥塞，那么网络拒绝建立该新虚电路。

3. 流量调节

流量调节： 在网络发生拥塞时， 通过调整发送方发送数据的速率来消除拥塞。

路由器如何感知发生了拥塞？通过路由器输出端口的排队时延。

路由器感知到拥塞时， 如何通知其上游结点， 并且使上游结点降低发送速率？ 抑制分组： 感知到拥塞的路由器选择一个被拥塞的数据报， 给该数据报的源主机返回一个抑制分组。背压： 抑制分组在从拥塞结点到源结点的路径上的每一跳， 都发挥抑制作用。

4. 负载脱落

负载脱落： 有选择地主动丢弃一些数据报， 来减轻网络负载， 从而缓解或消除拥塞。