论文部分内容阅读
随着计算机网络的快速发展,人们对网络服务质量的要求也越来越高。拥塞控制是网络服务质量研究领域的重要课题之一,是制约网络传输效率的关键性障碍。自1986年网络拥塞现象被观察到以后,许多网络专家学者一直都在对拥塞控制进行研究,并提出了一些思想和算法,如基于开环控制理论的漏桶算法、在TCP/IP中使用的基于闭环控制理论的拥塞控制算法以及资源预留和准入控制等。本文分析了网络拥塞发生的原因,讨论了网络拥塞控制的方法。最后,提出了一种新型拥塞控制算法——间隙整形。间隙整形完全不同于现有的通信量整形。它是指在上游节点发出一个帧后,延长原有的帧间间隙,等待一个时间间隙Δt,以便下游节点处理完这个帧后再发送下一个包。这样,下游节点就不会被“淹没”,如果网络的所有链路都采用间隙整形,则网络上所有的节点都不会被“淹没”,那么这个网络就不会发生拥塞。论文也将对Δt的取值进行分析,并引用电子科技大学吴少智在《基于虚电路的微通信元系统架构的拥塞控制与建模》中提出的间隙整形算法进行论证。间隙整形是一种全新的拥塞控制解决方案,它的实现是在网络接口上完成的。本文仔细的从芯片设计的角度理解了符合IEEE802.3标准的以太网卡的硬件组成。并以realtek8139d网卡为例,实现了间隙整形的硬件方案。本文在realtek8139d芯片引脚中找到了能控制数据帧发送的信号,并让它通过我们设计的延时器,达到间隙整形的效果。此外,本文在分析网络设备的驱动程序的结构和特殊性后,以realtek8139系列以太网卡驱动程序为例,利用定时中断机制,通过修改和添加必要的函数,完成了间隙整形的软件解决方案。论文的最后给出的测试结果为间隙整形理论的正确性和可行性提供了可靠的依据。本文对间隙整形的研究是在曾家智教授“新型网络体系结构”课题下完成的,但是间隙整形理论和论文中的实现方案对任何网络都是具有通用性的。