2、网络流量管理与光分组交换网络研究

网络流量管理与光分组交换网络研究

在网络技术的发展中，TCP/IP 网络中的主动队列管理（AQM）机制以及光分组交换网络的研究具有重要意义。下面将详细介绍相关内容。

1. TCP/IP 网络中 AQM 机制的性能建模

1.1 RED 算法原理

随机早期检测（RED）算法是一种重要的 AQM 机制。它根据平均队列长度（avg）与最小阈值（Minth）和最大阈值（Maxth）的关系来决定是否丢弃数据包。具体规则如下：
- 当 avg < Minth 时，所有数据包都被接纳。
- 当 Minth < avg < Maxth 时，丢弃概率 p 从 0 线性增长到 pmax，计算公式为：$p = pmax \frac{avg - Minth}{Maxth - Minth}$
- 当 avg > Maxth 时，所有数据包都被丢弃。

pmax 的值对 RED 性能有很大影响。如果 pmax 太大，整体吞吐量会不必要地受到限制；如果 pmax 太小，则会出现同步危险，通常建议 pmax = 0.1。不过，参数的选择问题仍在讨论中。

1.2 RED 算法的优缺点

RED 算法有其明显的优点，但也存在一些缺点，如吞吐量低、带宽共享不公平、引入可变延迟以及降低网络稳定性等。因此，出现了许多对基本算法进行改进的建议。

1.3 仿真模型

使用 OMNeT++（版本 4.0）仿真框架并扩展 INET 包进行仿真评估。OMNeT++ 是一个模块化、基于组件的模拟器，具有基于 Eclipse 的集成开发环境（IDE）和图形环境，主要用于通信网络的