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摘要：随着社会经济的迅速发展和互联网的出现，网络在不断发展的过程中面临着很多挑战，网络结构的复杂性决定在其在发展的过程中会遇到很多的问题，而主动网络的提出对于解决网络结构的复杂性有着良好的效果尤其在拥塞控制方面的应用更是使网络很多方面的性能得到了提高。本文所要研究的主旨就是对基于主动网络的拥塞控制策略进行系统的研究，以此找出主动网络在拥塞控制上的优越性。
关键词：主动网络；拥塞控制；策略研究
中图分类号：TP393.07
主动网络是一种全新的网络，和传统网络中被动传输数据不同的是，主动网络中的网络节点不仅可以更好的对其流经过的数据进行运算，同时还可以将定制好的客户程序插入到网络之中。自从主动网络被提出之后，其促使网络中的很多性能都得到了提高，而基于主动网络拥塞控制模型控制算法的提出，不仅可以及时的受到反馈的信息，对网络状态作出反应，更是有效的环节和预防了网络拥堵的现象。
1主动网络的定义及拥塞控制在主动网络中的应用
1.1主动网络。主动网络可以根据企业的优先等级来对网络中的用户和内容进行识别，以使传送中的网络达到一个最优的状态。主动网络有两方面的含义，其一被称为ANN的网络中间节点，其不仅可以完成存储转发等网络功能，还可以对包含代码和数据的所谓普通包和主动包进行计算，具有计算机能力的网络节点从网络设备接受数据包后就可以制定相应的程序，对该数据包进行处理，然后在将数据包发送到其他的网络节点之中。其二就是用户根据网络应用和服务的要求可以对网络进行编程以完成相关的计算，主动网络的基本思想是将程序注入数据包中，使程序和数据一起随着数据包在网络上进行传输；网络的中间节在运行数据包中程序的过程中就可以利用中间节点中的计算能力，对数据包中的数据进行一定的处理，这样就可以将传统网络中的“存储——转发”处理的模式改变成“存储——计算——转发”的处理模式[1]。
1.2拥塞控制在主动网络中的应用。在解决网络拥堵方面的问题上，传统解决的方式都是通过预防式和反应式两种控制方法来实施的。其中预防式控制的性能需要对网络资源进行准确的进行，但是，受网络资源的限制，在网络中进行预测是非常困难的，同时网络用户在业务本身不需要预约资源的情况下，在对网络资源进行高效利用的同时预约式控制的方法是不利于实施的，在这种情况下就需要依靠反应式控制的方法来解决。反应式控制就是由网络将拥堵信息发送给用户，这样用户就可以信息来将发送的速率进行调整，来使网络及时的解决拥堵的现象。
虽然传统解决网络拥塞控制的方法具有一定的实施性，但是在实际的应用中却发现，速率在调整的过程中会有一个时间上的延迟，有时在面对高宽带延迟乘积的环境下是无法接受和实施的。面对这些问题，主动网络在对其的解决上有着独特的优势。在主动网络中有一个主动节点，而端点执行的拥塞控制算法可以动态的去执行，这样其就可以有效的对特殊数据信息流进行处理。从这个角度出发，主动网络不仅可以及时的对拥塞作出反应，同时还可以最大程度的保证所作出反应的有效性和合理性，在解决传统拥堵控制机制中而无法实施部分也可以进行灵活的处理。
2主动网络拥塞控制策略分析及算法设计
2.1主动网络拥塞控制模型的建立。从以上的对主动网络的分析来看，主动网络可以看成是由主动节点构成的，那么主动节点作为主动报文中的执行环境，在主动节点进入到其自身的数据包时都会带有相应的主动消息，同时也可以按照主动消息对数据包进行相应的处理。从图一中可以看出在主动节点的出口缓存处所呈现的是一种排队的状态。那么在原端口的数据包进入到主动节点时，就可以对主动节点进行相应的控制，一旦数据包中有主动信息的出现，那么就可以进入到节点内部对插件进行处理，反之，就不允许进入而直接送到出口中缓存排队[2]。
图一出口缓存的网络模型
针对图一所建立的模型，可以将输出缓存容量设置为C，某一时刻通向同一个输出缓存的源端口个数为m，主动节点对第一个端口数据包的平均处理时间为ri，在T时间内首个端口进入输出队列并停留与队列中的数据包个数为T/ri，根据这些数据的显示，在拥塞发生的情况下，总流量就会超过该端口单位缓存容量，其公式如下所示：
如果将所提供的缓存容量和总容量之间的差表示为E，那么其表达公式为：
在计算的过程中如果出现E>0的情况，就说明了在一些输入端口上的流量和预先制定的大小一定要小于，而在此时就说明输入端口发生了拥塞情况。主动拥塞控制模型的建立，对主动网络的拥塞控制策略研究提供着很大的实践基础。
2.2主动网络拥塞控制系统
图二主动网络节点内部结构图
拥塞控制模块的主动应用在其运行的方式上主要是以主动节点为支撑（如图二所示），然后在一种等待的状态下来接受拥塞检测模块的通知。在检测的过程中如果有拥塞现象的出现，就可以及时的通知到拥塞控制模块中来对拥塞的现象进行连接，以此随机的选择一个数据包来作为参数对拥塞控制模块进程传送。在拥塞检测模块中，之所以采取拓展Socket类的方法对其进行检测，主要的原因就是用户程序是无法直接通过操作控制系统来发送队列，而采取这种方法也可以将操作系统内部所发送的数据把直接读取到用户程序中可控制的队列中，虽然采取这种方法会对检测系统的性能造成一定的损失，但是在计算性能时这些损失都会考虑在内。
PDP数据包的创建可以有效的实现主动拥塞的控制，然后将其发送到端节点处。在这情况下应该主动的打开一个通道，在此通道中创建一个相匹配的格式数据包，然后在通过这个通道将数据包进行发送。ASP执行环境中所具有的主动应用初始化功能可以有效的讲过滤器激发出来，这样主动应用说明就会在每一个ASP数据包中出现，说明包中数据信息的足够性就可以对正在运行的主动应用进行寻找，在节点上一旦出现主动应用没有运行的状态就可以说明在此节点上主动应用已经被启动。
主动拥塞控制的实现主要由实现过滤路由器到端节点的通信、实现拥塞检测以及选择和实现拥塞控制算法三个阶段。在拥塞情况被检测到时，拓展中的socket对针对主动应用的回调是允许创建的，即使出现数据包被丢弃的现象，通过采取拥塞回调的方法也可以将其调回。主动网络中的拥塞在被检测到时，每一个节点所使用的控制系统都可以创建一个本地主动拥塞控制的应用系统。在这个主动应用系统得到了注定要丢弃的数据包时，如果其属于RDP包，那么就要将其主动归还与主动拥塞控制系统，这样其才可以在上游节点安装一个过滤器，保持与上游节点的通信。
2.3主动网络拥塞控制机制。主动拥塞控制所使用的是主动网络技术，在此技术上的实施不仅对传统拥堵控制进行了增强，同时还缩短了循环控制的时间，有效的改善了网络的性能。在主动网络中，拥塞的消除是从拥塞的一个节点到另一个节点上的过渡，形成一个分布式的过程，因为在主动网络中拥塞的控制，包括节点在内的路由器也参与到了拥塞控制的过程之中，路由器在运行中的主动使用，对于拥塞现象发生中的检测、修改以及缓解都有明显的效果[3]。
图三主动网络拥塞控制机制示意图
图三所示为主动网络拥塞控制的整过程，其中C为路由器主动节点，C中的圆圈所表示的为拥塞检测代理，此代理主要是在主动节点中进行运行。在检测到由拥塞现象的发生后，路由器上游的来那个过滤器设置点E和F将从导致拥塞的端节点进行分组，这样过滤出来的结果和在端节点中已经检测到的拥堵情况就显得尤为相似。在这种情况下，路由器C上的检测拥堵代理就会将其拥塞的情况通过一个消息的发送到网络的端点，这样在检测的过程中不仅加快了检测的时间，同时更是在端节点做出反应后，即使出现信息丢失的情况，网络节点中的拥塞机制依旧会作出相应的反应，不会对网络的运行产生灾难性的影响。在检测的过程中，如果C点出现拥塞的情况时就需要立即对拥塞开始进行控制，及时的处理才可以更好的将拥塞反应控制在一个极少的端点之中，继而更快的消除拥塞。之所以要这么做的主要原因就是，节点C相邻的节点E和F在检测到有拥堵现象的发生之时就会减少对C负载的输入，使路由器C可以对当前的数据进行及时的处理，并对队列的长度进行减少[4]。
和传统网络系统不同的是，传统网络系统中，首先看到的拥塞端点是不会对发送的速率及时的减少，这样就导致了其他端点出现丢包的现象，从而造成数据包发送率端点的减少情况比前者多很多。受这种情况的影响，在系统中主动网络拥塞控制系统发送速率端点减少的情况是比较少的，这样就导致了整个系统发生的摆动就比较少。
3结语
从本文的研究中可以发现，主动网络概念的提出，对网络在发展中的很多问题都进行了有效的解决，面对拥塞控制这一难题，主动网络在拥塞控制模型上的建立为其提供了坚实的实践研究基础，对主动网络的拥塞控制在策略上的研究有着积极的意义。
参考文献：
[1]廖小飞,李津生,洪佩琳等.基于移动代理技术的通用主动网络架构及原型应用[J].通信学报,2010(09):127-129.
[2]黄卫平.TCP/IP协议中拥塞控制算法探讨[J].广西工学院学报,2010(02):76-78.
关键词：主动网络；拥塞控制；策略研究
中图分类号：TP393.07
主动网络是一种全新的网络，和传统网络中被动传输数据不同的是，主动网络中的网络节点不仅可以更好的对其流经过的数据进行运算，同时还可以将定制好的客户程序插入到网络之中。自从主动网络被提出之后，其促使网络中的很多性能都得到了提高，而基于主动网络拥塞控制模型控制算法的提出，不仅可以及时的受到反馈的信息，对网络状态作出反应，更是有效的环节和预防了网络拥堵的现象。
1主动网络的定义及拥塞控制在主动网络中的应用
1.1主动网络。主动网络可以根据企业的优先等级来对网络中的用户和内容进行识别，以使传送中的网络达到一个最优的状态。主动网络有两方面的含义，其一被称为ANN的网络中间节点，其不仅可以完成存储转发等网络功能，还可以对包含代码和数据的所谓普通包和主动包进行计算，具有计算机能力的网络节点从网络设备接受数据包后就可以制定相应的程序，对该数据包进行处理，然后在将数据包发送到其他的网络节点之中。其二就是用户根据网络应用和服务的要求可以对网络进行编程以完成相关的计算，主动网络的基本思想是将程序注入数据包中，使程序和数据一起随着数据包在网络上进行传输；网络的中间节在运行数据包中程序的过程中就可以利用中间节点中的计算能力，对数据包中的数据进行一定的处理，这样就可以将传统网络中的“存储——转发”处理的模式改变成“存储——计算——转发”的处理模式[1]。
1.2拥塞控制在主动网络中的应用。在解决网络拥堵方面的问题上，传统解决的方式都是通过预防式和反应式两种控制方法来实施的。其中预防式控制的性能需要对网络资源进行准确的进行，但是，受网络资源的限制，在网络中进行预测是非常困难的，同时网络用户在业务本身不需要预约资源的情况下，在对网络资源进行高效利用的同时预约式控制的方法是不利于实施的，在这种情况下就需要依靠反应式控制的方法来解决。反应式控制就是由网络将拥堵信息发送给用户，这样用户就可以信息来将发送的速率进行调整，来使网络及时的解决拥堵的现象。
虽然传统解决网络拥塞控制的方法具有一定的实施性，但是在实际的应用中却发现，速率在调整的过程中会有一个时间上的延迟，有时在面对高宽带延迟乘积的环境下是无法接受和实施的。面对这些问题，主动网络在对其的解决上有着独特的优势。在主动网络中有一个主动节点，而端点执行的拥塞控制算法可以动态的去执行，这样其就可以有效的对特殊数据信息流进行处理。从这个角度出发，主动网络不仅可以及时的对拥塞作出反应，同时还可以最大程度的保证所作出反应的有效性和合理性，在解决传统拥堵控制机制中而无法实施部分也可以进行灵活的处理。
2主动网络拥塞控制策略分析及算法设计
2.1主动网络拥塞控制模型的建立。从以上的对主动网络的分析来看，主动网络可以看成是由主动节点构成的，那么主动节点作为主动报文中的执行环境，在主动节点进入到其自身的数据包时都会带有相应的主动消息，同时也可以按照主动消息对数据包进行相应的处理。从图一中可以看出在主动节点的出口缓存处所呈现的是一种排队的状态。那么在原端口的数据包进入到主动节点时，就可以对主动节点进行相应的控制，一旦数据包中有主动信息的出现，那么就可以进入到节点内部对插件进行处理，反之，就不允许进入而直接送到出口中缓存排队[2]。
图一出口缓存的网络模型
针对图一所建立的模型，可以将输出缓存容量设置为C，某一时刻通向同一个输出缓存的源端口个数为m，主动节点对第一个端口数据包的平均处理时间为ri，在T时间内首个端口进入输出队列并停留与队列中的数据包个数为T/ri，根据这些数据的显示，在拥塞发生的情况下，总流量就会超过该端口单位缓存容量，其公式如下所示：
如果将所提供的缓存容量和总容量之间的差表示为E，那么其表达公式为：
在计算的过程中如果出现E>0的情况，就说明了在一些输入端口上的流量和预先制定的大小一定要小于，而在此时就说明输入端口发生了拥塞情况。主动拥塞控制模型的建立，对主动网络的拥塞控制策略研究提供着很大的实践基础。
2.2主动网络拥塞控制系统
图二主动网络节点内部结构图
拥塞控制模块的主动应用在其运行的方式上主要是以主动节点为支撑（如图二所示），然后在一种等待的状态下来接受拥塞检测模块的通知。在检测的过程中如果有拥塞现象的出现，就可以及时的通知到拥塞控制模块中来对拥塞的现象进行连接，以此随机的选择一个数据包来作为参数对拥塞控制模块进程传送。在拥塞检测模块中，之所以采取拓展Socket类的方法对其进行检测，主要的原因就是用户程序是无法直接通过操作控制系统来发送队列，而采取这种方法也可以将操作系统内部所发送的数据把直接读取到用户程序中可控制的队列中，虽然采取这种方法会对检测系统的性能造成一定的损失，但是在计算性能时这些损失都会考虑在内。
PDP数据包的创建可以有效的实现主动拥塞的控制，然后将其发送到端节点处。在这情况下应该主动的打开一个通道，在此通道中创建一个相匹配的格式数据包，然后在通过这个通道将数据包进行发送。ASP执行环境中所具有的主动应用初始化功能可以有效的讲过滤器激发出来，这样主动应用说明就会在每一个ASP数据包中出现，说明包中数据信息的足够性就可以对正在运行的主动应用进行寻找，在节点上一旦出现主动应用没有运行的状态就可以说明在此节点上主动应用已经被启动。
主动拥塞控制的实现主要由实现过滤路由器到端节点的通信、实现拥塞检测以及选择和实现拥塞控制算法三个阶段。在拥塞情况被检测到时，拓展中的socket对针对主动应用的回调是允许创建的，即使出现数据包被丢弃的现象，通过采取拥塞回调的方法也可以将其调回。主动网络中的拥塞在被检测到时，每一个节点所使用的控制系统都可以创建一个本地主动拥塞控制的应用系统。在这个主动应用系统得到了注定要丢弃的数据包时，如果其属于RDP包，那么就要将其主动归还与主动拥塞控制系统，这样其才可以在上游节点安装一个过滤器，保持与上游节点的通信。
2.3主动网络拥塞控制机制。主动拥塞控制所使用的是主动网络技术，在此技术上的实施不仅对传统拥堵控制进行了增强，同时还缩短了循环控制的时间，有效的改善了网络的性能。在主动网络中，拥塞的消除是从拥塞的一个节点到另一个节点上的过渡，形成一个分布式的过程，因为在主动网络中拥塞的控制，包括节点在内的路由器也参与到了拥塞控制的过程之中，路由器在运行中的主动使用，对于拥塞现象发生中的检测、修改以及缓解都有明显的效果[3]。
图三主动网络拥塞控制机制示意图
图三所示为主动网络拥塞控制的整过程，其中C为路由器主动节点，C中的圆圈所表示的为拥塞检测代理，此代理主要是在主动节点中进行运行。在检测到由拥塞现象的发生后，路由器上游的来那个过滤器设置点E和F将从导致拥塞的端节点进行分组，这样过滤出来的结果和在端节点中已经检测到的拥堵情况就显得尤为相似。在这种情况下，路由器C上的检测拥堵代理就会将其拥塞的情况通过一个消息的发送到网络的端点，这样在检测的过程中不仅加快了检测的时间，同时更是在端节点做出反应后，即使出现信息丢失的情况，网络节点中的拥塞机制依旧会作出相应的反应，不会对网络的运行产生灾难性的影响。在检测的过程中，如果C点出现拥塞的情况时就需要立即对拥塞开始进行控制，及时的处理才可以更好的将拥塞反应控制在一个极少的端点之中，继而更快的消除拥塞。之所以要这么做的主要原因就是，节点C相邻的节点E和F在检测到有拥堵现象的发生之时就会减少对C负载的输入，使路由器C可以对当前的数据进行及时的处理，并对队列的长度进行减少[4]。
和传统网络系统不同的是，传统网络系统中，首先看到的拥塞端点是不会对发送的速率及时的减少，这样就导致了其他端点出现丢包的现象，从而造成数据包发送率端点的减少情况比前者多很多。受这种情况的影响，在系统中主动网络拥塞控制系统发送速率端点减少的情况是比较少的，这样就导致了整个系统发生的摆动就比较少。
3结语
从本文的研究中可以发现，主动网络概念的提出，对网络在发展中的很多问题都进行了有效的解决，面对拥塞控制这一难题，主动网络在拥塞控制模型上的建立为其提供了坚实的实践研究基础，对主动网络的拥塞控制在策略上的研究有着积极的意义。
参考文献：
[1]廖小飞,李津生,洪佩琳等.基于移动代理技术的通用主动网络架构及原型应用[J].通信学报,2010(09):127-129.
[2]黄卫平.TCP/IP协议中拥塞控制算法探讨[J].广西工学院学报,2010(02):76-78.