擁塞管理

計算網路鏈容量（即寬）、交換節緩衝，網路資源。謀段，若網路某資源需求超該資源提供，網路壞，況擁塞。

簡單舉例：台網路器台提供網路服務計算請求，該計算該段台設備提供服務，台堵塞服務，功請求服務計算甚服務。產擁塞。

擁塞示系：∑資源需求>資源，網路資源產擁塞，網路顯差，整網路吞吐量隨輸量增降。

而常常有人這樣的認為：增多網路資源提供方式或者增大可用資源的提供限度，其實這種方法這不然，這是因為網路擁塞是一個非常複雜的問題，簡單的採用這些方法，根本不能解決問題，有時反而會使網路的性能更差。

問題複雜在擁塞往往有多方面因素引起的。如結點容量太小時，達到結點容量因為沒有存儲空間而不得不放棄；如果這時擴展容量到非常大。凡到達的均可在這緩存隊列中，不收限制時。而輸入鏈路和處理機的速度並未提高時，這樣讓然是長長的數據排列這，多整個系統並為提高，卻浪費了資源，這些輸出的數據卻還需要不斷重傳，這將不斷增加網路負載，載入擁塞的程度。

擁塞常常是問題複雜化，可能因為擁塞而癱瘓，如：簡單文件傳送，在前一批數據包被阻塞時，後來的數據一直處於阻塞狀態，在傳輸源端澤不斷發生數據，這是數據包不斷積累在鏈路上，是整個系統一直處於接受狀態但卻沒有接受到正確的數據，而是丟失在路上，越來越多的數據被丟失和不斷的輸入就會使系統癱瘓。

數據傳輸信息時代必然需求，高速傳輸、實時高效傳輸則必須首要解決的問題就是擁塞，而擁塞管理就顯的尤為重要了。

從理論上講，按上述方程式就能解決擁塞問題，但是往往擁塞管理是一個動態的，當前網路正朝著高速的方向發展。解決問題也就越複雜，這樣是這方面管理的趨勢。

這方面的專業名詞：

輕度擁塞

當網路的吞吐量明顯的小於理想的吞吐量時，網路進入輕度擁塞。

直接死鎖

死鎖中的一種：即互相佔有對方需要的資源而造成的死鎖。

重裝死鎖

死鎖的另一種：由於路由器的緩存的擁塞而引起的。

理論控制思想

從大的方面來看，分為兩種：開環控制和閉環控制方式。開環方法：就是開始設計網路時事先將有關發生擁塞的因素考慮周到，力求網路在工作時不產生擁塞，一旦系統運行起來就不在進行修正了。設計難度較大，閉環方法是基於反饋環路的概念，具體方法：

①檢測網路系統以便擁塞在何時、何處發生。

②將擁塞信息傳輸到可採取行動的地方。

③調整網路系統的運行以解決出現的問題。

有許多的方法可以檢測的網路的擁塞。主要的指標有：缺少的緩存空間和被丟失的分組的百分比；平均隊列長度；超時傳輸的分組數；平均時延；分組時延的標準差等等。

另一種管理方式是在路由器的分組保留一個bit的空間，來判斷網路是否擁塞，這種方式能夠有效的控制系統產生的震蕩。

擁塞管理是指網路在發生擁塞時，轉發設備對數據報文流進行管理和控制，以滿足業務的服務質量要求。當網路介面沒有發生擁塞時，數據報文進入介面時就立即被發送出去。當數據報文到達設備的速度大於其離開設備速度時，就會發生擁塞。介面的擁塞管理需要把到達的報文按優先順序分成不同的類，送入優先順序不同的隊列，隊列調度處理對不同優先順序的報文進行區別處理。不同的隊列演演算法用來解決不同的問題，併產生不同的效果。常用的隊列技術有FIFO、PQ、CQ、WFQ、CBWFQ等，下文逐一介紹這些常用隊列技術的基本原理。

1.FIFO（First In First Out，先進先出）隊列

2.PQ（Priority Queuing，優先隊列）

3.CQ（Custom Queuing，定製隊列）

4.WFQ（Weighted Fair Queuing，加權公平隊列）

5.CBWFQ（Class Based Weighted Fair Queuing，基於類的加權公平隊列）

由於內存資源的有限，按照傳統的處理方法，當隊列的長度達到規定的最大長度時，所有到來的報文都被丟棄。對於TCP報文，如果大量的報文被丟棄，將造成TCP超時，從而引發TCP的慢啟動和擁塞避免機制，使TCP減少報文的發送。當隊列同時丟棄多個TCP連接的報文時，將造成多個TCP連接同時進入慢啟動和擁塞避免，稱之為：TCP全局同步。這樣多個TCP連接發向隊列的報文將同時減少，使得發向隊列的報文的量不及線路發送的速度，減少了線路帶寬的利用。並且，發向隊列的報文的流量總是忽大忽小，使線路的上的流量總在極少和飽滿之間波動。

為了避免這種情況的發生，隊列可以採用加權隨機早期檢測WRED（Weighted Random Early Detection）的報文丟棄策略（WRED與RED的區別在於前者引入IP優先權，DSCP值，和MPLS EXP來區別丟棄策略）。採用WRED時，用戶可以設定隊列的閾值（threshold）。當隊列的長度小於低閾值時，不丟棄報文；當隊列的長度在低閾值和高閾值之間時，WRED開始隨機丟棄報文（隊列的長度越長，丟棄的概率越高）；當隊列的長度大於高閾值時，丟棄所有的報文。