思科ccie網絡工程師一定要里了解的網絡擁塞及擁塞控制技術，網絡擁塞（congestion）是指在分組交換網絡中傳送分組的數目太多時，由于存儲轉發節點的資源有限而造成網絡傳輸性能下降的情況。當網絡發生擁塞時，一般會出現數據丟失，時延增加，吞吐量下降，嚴重時甚至會導致“擁塞崩潰”。通常情況下，當網絡中負載過度增加致使網絡性能下降時，就會發生網絡擁塞。

網絡擁塞產生的原因：

在沒有任何協商和請求許可機制的共享網絡中，幾個IP分組同時到達路由器，并期望經同一個輸出端口轉發，但事實不是所有分組可以同時接受處理，必須有一個服務順序，中間節點上的緩存為等候服務的分組提供一定保護。然而如果此狀況的持續性比較長，當緩存空間被耗盡時，路由器只有丟棄。在這種長時間過載的狀態下，網絡性能會急劇下降。

1、存儲空間限制

在每個輸出端口有存儲空間，若一個輸出端口被幾個輸入數據流共同使用，輸入流的數據包就會在該存儲空間內排隊等待輸出。當端口轉發數據的速率低于數據包的到達速率時，會造成存儲空間占滿的情況，后面到達的數據包會被丟棄。

2、帶寬容量的限制

低速鏈路難以應對高速數據流的輸入，從而發生網絡擁塞。依據香農理論，信源的發送速率必須小于或等于信道容量。因此，當源端帶寬遠大于鏈路帶寬形成帶寬瓶頸時，導致數據包在網絡節點排隊等待，造成網絡擁塞。

3、處理器性能限制

路由器CPU主要執行緩存區排隊、更新路由表、進行路由選擇等功能，如果其工作效率不能滿足高速鏈路的需求，就會造成網絡擁塞。在實際應用中，復雜的網絡結構和不合理的路由原則也會造成網絡擁塞現象的發生?。

擁塞控制方法：

1、緩沖區預分配法

用于虛電路分組交換網中，在建立虛電路時,讓呼叫請求分組途經的節點為虛電路預先分配一個或多個數據緩沖區。若某個節點緩沖器已被占滿，則呼叫請求分組另擇路由，或者返回一個"忙"信號給呼叫者。這樣，通過途經的各節點為每條虛電路開設的永久性緩沖區，就總能有空間來接納并轉送經過的分組。

2、分組丟棄法

當緩沖區占滿時，將后面到來的分組丟棄。若通信子網提供的是數據報服務，則用分組丟棄法來防止擁塞發生不會引起大的影響。但若通信子網提供的是虛電路服務，則必須在某處保存被丟棄分組的備份，以便擁塞解決后能重新傳送。

3、定額控制法

在通信子網中設置適當數量的的特殊許可證，一部分許可證在通信子網開始工作前預先以某種策略分配給各個源節點，另一部分則在子網開始工作后在網中四處環游。當源節點要發送來自源端系統的分組時，它必須首先擁有許可證，并且每發送一個分組注銷一張許可證。目的節點方則每收到一個分組并將其遞交給目的端系統后，便生成一張許可證。這樣便可確保子網中分組數不會超過許可證的數量，從而防止了擁塞的發生。思科ccie網絡工程師一定要里了解的網絡擁塞及擁塞控制技術

防止擁塞的方法

1、在傳輸層可采用：重傳策略、亂序緩存策略、確認策略、流控制策略和確定超時策略。

2、在網絡層可采用：子網內部的虛電路與數據報策略、分組排隊和服務策略、分組丟棄策略、路由算法和分組生存管理。

3、在數據鏈路層可采用：重傳策略、亂序緩存策略、確認策略和流控制策略。

擁塞的極端后果是死鎖。死鎖是網絡中最容易發生的故障之一，即使在網絡負荷不很重時也會發生。死鎖發生時，一組節點由于沒有空閑緩沖區而無法接收和轉發分組，節點之間相互等待，既不能接收分組也不能轉發分組，并一直保持這一僵局，嚴重時甚至導致整個網絡的癱瘓。此時,只能靠人工干預來重新啟動網絡，解除死鎖。思科ccie網絡工程師一定要里了解的網絡擁塞及擁塞控制技術

總結

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