随着互联网快速发展,既使当前的网络带宽已持续提高,但新兴的应用领域的不断拓展,使得网络流量急剧增长,由此带来的网络拥塞成为制约网络应用和业务发展的瓶颈问题。拥塞直接导致网络带宽、延迟及吞吐率等网络QoS性能指标的下降,网络资源利用率降低,从而难以对特别是网络参数指标的敏感性和容忍性要求高的业务应用提供良好的服务质量确保。因而,有效的解决网络拥塞并提升网络服务质量性能具有重要意义。网络的服务质量和拥塞控制是两个紧密相关的研究课题,也一直是互联网领域研究的热点和难点之一。网络拥塞是影响服务质量确保的重要原因之一,拥塞控制作为避免和控制网络拥塞的重要方式,不但对提高网络的性能有重大的影响,同时也是提升网络的QoS能力的前提和基础。本文以网络拥塞控制为出发点,来研究公平的、有效的网络资源分配控制技术,并支持网络能提供一定的服务质量,就目前该领域几个主要的方向展开了深入的研究,主要工作与创新点如下:1、提出一种基于模型控制的带宽公平实现策略。在区分服务网络下的确保转发过程中带宽公平性问题一直是研究的难点,影响这种公平性的因素包括包大小、RTT、目标速率及聚流中包含的单流数量等。确保服务的实现依赖于在网络边界节点执行的数据包标记策略和在核心网元节点执行的队列管理策略的综合考虑。本文给出的基于模型的速率控制包标记策略的目的就是处理的不同聚集流之间带宽分享的公平性问题。通过基于模型的动态反馈数据包的局部丢失来调整标记算法中的速率值,以改变不同类流量的标记概率从而达到公平带宽分配目的。该方法优点在于可以更好的预测应用TCP流量源对网络状况的反应行为,并对标记引擎进行相应的调整。仿真实验表明,与其他标记算法比较,一个交互的基于模型的控制方法能够得到比其它包标记方法更好的可预测的服务质量性能。同时,给出的包策略机制有效解决了响应流量和非响应流量之间的公平性问题。2、提出一种异构网络下拥塞控制实现机制。分析了TCP技术在异构网络环境下的代表性研究成果及其问题现状,提出一种基于模型的网络状态参数估计的网络切换控制实现机制,该机制通过在给定条件下进行降低或提高发送端的拥塞窗口来实现网络之间的平滑转换,在减少拥塞发生同时充分利用网络的可用链路资源。对该机制性能进行了实验分析,结果验证了此机制的有效性。3、提出一种弱保留机制的网络服务质量控制策略。网络带宽等资源的增长仍然无法适应高速增长的业务流量,如何动态的控制业务的服务质量优先级服务依然今天面临的挑战。本文针对网络资源有限的特点,提出基于网络的通过控制非确保流量来为确保流量获得的所需的服务质量需求。在非确保流量与确保流量的时延和包丢失之间建立模型,通过该模型控制充满竞争性的非确保流量以获得所需的确保流量的延迟和数据包丢失率,并给出健壮估计和控制的整个设计和分析。并与其他调度算法如基于类的队列、加权公平队列以及随机早期探测等的实验比较分析,表明所提出网络服务控制机制的有效性及优势。4、提出一种支持全局的网络链路资源动态分配实现机制。网络适应承载业务量不确定性变化而采取网络资源进行动态调整分配策略的研究依然是一个值得探索的方向,在相关研究的基础上,针对链路资源分配不均而引起的网络拥塞以及网络服务质量难以确保问题,给出了基于蚁群优化的资源分配策略及动态优化算法以及节点多处理实现方法。在分析了蚁群智能原理及其算法在实现网络链路资源重配置基础上,利用蚁群寻求最优路径及相互排斥,通过释放人工蚂蚁定期进行全局配置,实时调度网络流量策略。试验结果表明,算法对网络业务链接流量请求越是频繁的情况,其体现出业务流量动态平衡度和业务流量到达率的优越性和有效性特点。