ured：一種基于用戶的緩存管理算法

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1、URED：一種基于用戶的緩存管理算法URED:一種基于用戶的緩存管理算法邱菌伊鵬鄔江興(國(guó)家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,鄭州450002)E—mail:qh@mail.ndsc.corn.CB摘要寬帶接入是當(dāng)前熱點(diǎn)問題,用戶的流量管理是其實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要方面.根據(jù)寬帶接入的需要,在分析現(xiàn)有緩存管理算法的基礎(chǔ)上,提出了URED基于用戶的緩存管理算法,這種算法采用虛擬用戶隊(duì)列和實(shí)際業(yè)務(wù)隊(duì)列管理分組.將用戶流狀態(tài)引入到分組丟棄概率計(jì)算中,在用戶區(qū)分的粒度上提供了用戶流的管理并保證了業(yè)務(wù)流服務(wù)質(zhì)量.通過分析和仿真,證

2、明了URED算法的性能,比現(xiàn)有緩存管理算法更適合于接入路由器的要求.關(guān)鍵詞流量管理REDURED文章編號(hào)1002—8331一(2006)15—0149—03文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A中圖分類號(hào)TP393URED:AUserBasedBufferManagementAlgorithmQiuHanYiPengWuJiangxing(NationalDigitalSwitchingSystemEngineering&TechnologicalR&DCenter,Zhengzhou450002)Abstract:N

3、owadays,broadbandaccessisahotspotanduserflowsmanagementisanimportantaspectofrealization.Accordingtotheneedsofbroadbandaccessandbasedontheanalysisofpresentbuffermanageralgorithms,thispaperputsforwardUREDuserbasedonbuffermanageralgorithm.Atfirst,UREDalgorithm

4、providesuserstatesdifferentiatingbyvirtualuserqueues.Secondly,usingactualqueues,itcanperformflowcontro1.Andlastly,byintroducinguserstateofeverypacketintothepacketdropprobabilitycalculation,thealgorithmrealizesbuffermanagerofuserflowsattheuserdifferentiating

5、granularityand,atthesametime,guaranteeseachflow'SQoS.Throughanalysisandsimulation,UREDalgorithm'Sbenefitisprovedandcomparingwithpresentbuffermanageralgorithmsitismorefitfeasibleaccessrouter.Keywords:flowmanagement,RED,UREDl引言下一代網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)是互動(dòng)的流媒體業(yè)務(wù),其特征為:高速,實(shí)時(shí),連

6、續(xù)性.具體表現(xiàn)在:編碼格式豐富;編碼速率動(dòng)態(tài)范圍較大,但對(duì)同一種編碼,碼率相對(duì)穩(wěn)定;同一個(gè)視頻流服務(wù)可能同時(shí)存在多種不同速率要求的流;業(yè)務(wù)響應(yīng)時(shí)延與傳輸抖動(dòng)時(shí)延要求嚴(yán)格.這就要求網(wǎng)絡(luò)必須提供多個(gè)可選擇的接人帶寬.以滿足不同編碼速率的流媒體業(yè)務(wù)需求,提供用戶流量管理和鏈路層隔離接人功能,從接人段保證"獨(dú)占帶寬和流速穩(wěn)定"的業(yè)務(wù)性能要求.目前.很少在寬帶接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)完整的基于區(qū)分服務(wù)的QoS和用戶流量控制的方案.在實(shí)現(xiàn)IPQoS的結(jié)構(gòu)中.緩存管理技術(shù)是非常重要的一個(gè)方面.當(dāng)前對(duì)緩存管理算法的研究基本集中在RED【I

7、】算法及其改進(jìn)上,RED算法是一種主動(dòng)緩存管理算法,通過平均隊(duì)列長(zhǎng)度預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)擁塞.在擁塞尚未出現(xiàn)前提示端系統(tǒng)降低發(fā)送速率.將平均隊(duì)列長(zhǎng)度控制在一個(gè)較小的水平.使得在保持較高吞吐量的同時(shí).通過路由器的分組也得到較小的延遲.但是.RED算法平等對(duì)待隊(duì)列中的流,不支持服務(wù)區(qū)分,無(wú)法提供有效的公平性保障.針對(duì)RED的公平性,在文獻(xiàn)中提出了FREDt~I(Flow—RED)算法.這種算法在記錄流信息的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了流之間的公平管理.RED的另一種改進(jìn)思想是區(qū)分到達(dá)分組的情況,RIO/31(REDwithIN/oUTbit

8、)算法區(qū)別對(duì)待兩種TCP流,使用了一組控制參數(shù)以獲得期望的性能區(qū)分,可以提供兩級(jí)的緩存管理.而WREDt41算法是對(duì)RIO算法的進(jìn)一步擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)了更靈活的服務(wù)優(yōu)先級(jí)控制.以上改進(jìn)算法都是基于流的.具有較細(xì)的顆粒度.而接人路由器不僅要提供對(duì)不同流的業(yè)務(wù)保證,還必須提供對(duì)用戶流量監(jiān)控及管理等功能,需要提供匯聚流粒度上的保障.接人路由器提供用戶預(yù)設(shè)帶寬服務(wù).通過接人控制等措施接受請(qǐng)求并依據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)分配帶寬