电力企业信息网络拥塞控制的研究

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近年来,电力企业在信息化建设方面迈出了可喜的步伐,大部分应用系统采用了大集中的服务器部署模式(服务器集中在省级公司)。毫无疑问,业务种类及并发用户数量的不断增长导致地市公司广域网出口不堪重负,业务并发操作高峰时必然会发生网络拥塞,使网络的服务质量难以得到保证。为了适应网络业务及用户需求的快速发展,必须在现有的硬件条件下,尽可能地改善网络服务质量。鉴于变电站的安全要求越来越高,远程图像监控系统大规模实施。实时视频流更是给变电站联网带来巨大的负担。视频流传输由于其时延敏感、数据量大等特性,所以多采用UDP协议进行传输。鉴于UDP协议对数据的传输无拥塞控制,会在传输中无限侵占信息网络中其它业务流的带宽,导致其它业务流因“饥饿”现象而无法保证服务质量,经常引起网络拥塞。因此,为视频流传输引入拥塞控制机制势在必行。本文主要研究涉及两个方面:一、有效利用现有网络设备的功能,提高企业信息网络的服务质量(QoS-Quality of Service)。文中研究了目前企业核心路由器实现先进先出队列(FIFO)、优先级队列(PQ)、定制队列(CQ)、加权公平队列(WFQ)、基于类的队列(CBQ)等拥塞控制算法的可行性,并最终采用加权公平队列(WFQ)进行实施。WFQ采用动态的带宽分配策略,整个入队过程采用HASH算法自动完成,针对实时接口中的数据流状况,自动调整各数据流所得带宽。可以保证相同优先级业务间公平,不同优先级业务间加权。其权值大小就是依赖于IP报文头所携带的IP优先级。本文参照各业务系统的重要性和实际需求,对各业务系统进行了级别划分,从而进行了IP优先级的标记。并在出口路由器上进行WFQ配置。实现了地市公司广域网出口的拥塞控制。有效的地提高了信息网络服务质量,保证了信息网络的稳定和可靠。二、研究适合实时视频流传输的拥塞控制机制。本文分析实时多媒体流的拥塞控制机制TC-TFRC。发现该机制采用的“可容忍暂态计时器”的计时时间为固定值的缺点。针对此问题提出改进意见并进行仿真实验。通过引入速率差来判断网络拥塞状况并以此动态设置“可容忍暂态计时器”的计时时间。改进后的控制机制能解决TC-TFRC因固定的时间设置,可能在网络拥塞时多发送数据的问题。
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