面向细粒度流处理的比例积分队列管理算法

摘要

针对当前主动队列管理算法缺乏对数据流的细粒度处理及无差别的丢包策略，导致难以快速缓解网络拥塞等问题，本文在PIE算法的基础上，提出了面向细粒度流处理的比例积分队列管理算法C-PIE,改善PIE对数据流的细粒度处理，加强拥塞控制效果.C-PIE利用布谷鸟哈希表的快速查询和高负载率特性，并根据应用需求将其改进为布谷鸟计数器，作为流量测量模块引入到PIE中.这一变化使得数据流的关键信息能够被有效存储并实现高效频次查询，从而实现了对数据流的细粒度识别，并在网络拥塞时执行差异化丢包策略.NS3仿真平台上的实验结果表明，C-PIE算法在保持近似吞吐量性能的同时，相较于RED、CoDel和PIE算法，表现出更低的平均队列长度和数据包往返时延，并维护了更高的公平性和更好的稳定性.

关键词

主动队列管理 / 拥塞控制 / 比例积分控制器 / 布谷鸟哈希 / 差异化丢包

基金资助

国家自然科学基金面上项目(62272237)资助;国家自然科学基金青年基金项目(52105553,61802207)资助; 江苏省高等学校自然科学研究重大项目(22KJA520005)资助; 南京邮电大学校级科研基金项目(NY220220)资助