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擁塞控制原理

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【擁塞控制原理】本備忘錄的狀態(tài)
本文檔講述了一種Internet社區(qū)的Internet最優(yōu)通用的實例 ， 它需要進一步進行討論和建議以得到改進 。本備忘錄的發(fā)布不受任何限制 。
版權(quán)聲明
Copyright(C)TheInternetSociety(2000).AllRightsReserved.
摘要
本文檔的目的是解釋Internet中的擁塞控制的必要性和討論什么構(gòu)成了正確的擁塞控制 。目標之一是闡釋忽視運用合適的擁塞控制的危險 ， 目標之二是討論IETF（InternetEngineeringTaskForce,Internet工程任務(wù)組）在新的擁塞控制協(xié)議標準化方面的作用 。
1.介紹
本文檔很大程度上采納了早期RFCs文檔 ， 在某些地方對早期的文檔[RFC2309,RFC2357]從整體上作了重新改寫.我們還借助了旨于端到端的擁塞控制需求[參見FF99]的參考資料.
2.擁塞控制的當前標準
端到端擁塞控制的IETF標準關(guān)注的方面包括集中在特定的協(xié)議（例如TCP協(xié)議[RFC2581],可靠的多點傳送協(xié)議[RFC2357])；終端節(jié)點和路由器之間的擁塞信息(例如明確的擁塞通告[RFC2481])交換的句法和語義；不同服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的期望值 。端到端的擁塞控制的作用也在一個關(guān)于“Internet中的隊列治理和避免擁塞的建議”[參見RFC2309]的RFC報告中進行了討論 。RFC2309提出了在路由器中活躍的隊列治理機制的配置和對路由器機制設(shè)計的延續(xù)來處理對擁塞通告無回應(yīng)的流 。我們能夠輕松地從RFC2309中借用一些端到端的擁塞控制的概括性的討論 。
與上面提到的RFCs資料相比 ， 本文檔對擁塞控制的原理進行更一般性的討論 。Internet成功的一個要害因素就是TCP協(xié)議的避免擁塞機制 。當前TCP協(xié)議在Internet中仍然是占主導(dǎo)地位的傳輸協(xié)議 ， 但它不是適用于任何地方 ， 有越來越多的應(yīng)用由于某種原因沒有選擇使用TCP協(xié)議 。通信不僅包括多點傳送通信 ， 而且包括單點傳送通信 ， 諸如不需要可靠性的流化的多媒體 ， 以及包括象DNS(DomainNameServer域名服務(wù)器)或路由信息的通信 ， 它們帶有被認為對網(wǎng)絡(luò)運行至關(guān)重要的短信息 。許多通信并不使用任何形式的預(yù)留帶寬或端到端擁塞控制 。為了保持最優(yōu)傳輸量 ， 端到端的擁塞控制的繼續(xù)使用對保持Internet的穩(wěn)定至關(guān)重要 。
本文檔也討論IETF在新的擁塞控制協(xié)議標準化中的一般作用 。對于區(qū)別性服務(wù)和集成性服務(wù)的擁塞控制的討論在本文檔中不涉及 。集成性或區(qū)別性服務(wù)能夠保證端到端的網(wǎng)絡(luò)帶寬 ， 所以不需要端到端的擁塞控制機制 。
3.端到端擁塞控制的發(fā)展
3.1防止網(wǎng)絡(luò)因擁塞而崩潰
Internet協(xié)議體系是基于使用IP協(xié)議實現(xiàn)無連接的端到端的包交換服務(wù) 。無連接設(shè)計的優(yōu)勢靈活和健壯已經(jīng)被充分的證實了 。然而這些優(yōu)勢并不是沒有代價的：在高負載情況下提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)需要更仔細的設(shè)計 。實際上 ， 不重視動態(tài)包交換會導(dǎo)致嚴重的服務(wù)降級或“Internet熔化“ 。這個現(xiàn)象首先被觀察到是在1980年中葉網(wǎng)絡(luò)的早期發(fā)展階段[參見RFC896] ， 在技術(shù)上稱之為”擁塞崩潰“ 。TCP的最初說明[參見RFC793]包括基于窗口的流控制 ， 它作為接受方治理發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的方式 。流控制被用來防止接受方可用的數(shù)據(jù)緩沖空間的溢出 。[RFC793]報告指出由于錯誤或網(wǎng)絡(luò)擁塞 ， 響應(yīng)擁塞的流控制窗口不進行動態(tài)的調(diào)整 ， 數(shù)據(jù)段可能丟失 。
VanJacobson提出了對“Internet熔化”的初始修補 。1986年初 ， Jacobson開發(fā)了現(xiàn)在在TCP應(yīng)用[參見Jacobson88,RFC2581]中的避免擁塞機制 。運行在主機中的這些機制使得TCP連接在擁塞時回退 ， 象我們所說的TCP流對網(wǎng)絡(luò)中的擁塞信號進行響應(yīng)（例如“丟棄包”） 。正是這些TCP避免擁塞算法防止了今天網(wǎng)絡(luò)的擁塞崩潰 。

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