7 Adaptive RED
我們知道，Internet是基于統(tǒng)計復(fù)用的，一條鏈路上有很多活動連接在競爭有限的帶寬資源 。在擁塞嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)中，AQM必須將擁塞信息通知到足夠的源端，以充分降低負(fù)荷避免隊列溢出丟包 。另一方面，AQM也要防止擁塞信息傳給了過多的源端，從而造成瓶頸鏈路利用率的下降 。因此，進行擁塞通知時應(yīng)充分考慮到瓶頸鏈路上流的數(shù)量 。而RED并沒有考慮到這一點 。為此ARED提出了一種自動配置機制，根據(jù)流量的變化來配置適當(dāng)?shù)膮?shù) 。
RED中，擁塞指示的發(fā)送速度是由參數(shù)maXP來體現(xiàn)的 。假如maxp太大，那么丟包比例主要就是由于早期擁塞檢測中產(chǎn)生的丟包造成的；假如maxp太小，丟包主要就是由于隊列溢出造成的 。RED的一個弱點是平均隊長對擁塞程度和參數(shù)設(shè)置很敏感 。假如擁塞不太嚴(yán)重或者maxp很大，則平均隊長接近min_th；假如擁塞很嚴(yán)重或者maxp很小，則平均隊長接近或大于max_th 。結(jié)果造成平均排隊時延對流量負(fù)荷和參數(shù)設(shè)置很敏感 。
TCP流獲得帶寬的上限可以通過下式估計： （1）
其中MSS：最大段尺寸（Maximum Segment Size） C ：常數(shù) p ：丟包率
假如有N個流競爭帶寬，我們可以得到：
（2）
也即：
（3）
從上式可以看出，假如所有的流都采用了TCP的擁塞控制機制，那么丟包率的上限是和連接數(shù)的平方成正比 。因此，激進的方法或者較大的maxp值適合于流較多的情況；保守的方法或者較小的maxp值適合于流較少的情況 。
ARED的基本思想就是通過檢查平均隊長的變化來感知RED是應(yīng)更激進還是更保守 。假如平均隊長是在min_th四周振蕩，那么擁塞控制就太激進了；假如在max_th四周振蕩，那么擁塞控制就太保守了 。基于所觀察到的平均隊長，ARED動態(tài)地maxp調(diào)整的值 。其算法如圖所示 。
Every avg_Q Update：
If（min_thmax_th && status!=Above）
status=Above
maxp= maxp *β
各參變量含義：
status：平均隊長狀態(tài)
Between ：min_th和max_th之間
Below：小于min_th
Above：大于max_th
α：maxp減少量
β：maxp增加量
ARED算法很簡單，就是根據(jù)平均隊長是否在min_th和max_th之間，對maxp采用積式增加和減少（Multiplicative Increase Multiplicative Decrease，MIMD）從而盡量保持平均隊長在min_th和max_th之間 。
ARED是對RED改動很小的一種算法，它保留了RED的基本結(jié)構(gòu)，只需調(diào)節(jié)參數(shù)maxp從而保持平均隊長在min_th和max_th之間，消除了RED的隊列延時問題和參數(shù)敏感性問題 。
7．1 New ARED
為了提高ARED的魯棒性，Sally Floyd等提出了一種新的ARED算法，我們姑且稱為New ARED 。其基本思想和ARED一樣，都是采用自適應(yīng)的maxp以保持平均隊長在min_th和max_th之間 。不一樣之處在于，New ARED保持平均隊長在min_th和max_th的一半之內(nèi)；不是每來一個包都改變，而是有一定時間間隔；maxp不采用積式增加和減少，而是和式增加和減少（Additive Increase Multiplicative Decrease，AIMD）；maxp限制在[0.01，0.5] 。具體算法如下：
Every interval seconds：
If（avg_Q>target && maxp
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