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在计算机网络中,什么是流量限制呢?

更新时间:2026年03月27日   作者:spoto   标签(Tag):

网络是通过将各种设备连接起来而形成的。以太网或者,可以通过无线方式将它们连接起来。当网络中数据包的数量过多时,网络的性能就会下降。子网这种现象被称为“拥塞”。如果路由器的处理能力有限,那么就会导致拥塞现象。即使路由器的处理能力较强,数据包在队列中等待的时间也会变长。因此,为了避免拥塞现象,人们采用了流量限制技术。下面这篇文章详细介绍了这种策略。

什么是流量限制?

流量限制是一种用于避免网络拥塞的方法。在网络和互联网中,发送方会尝试发送尽可能多的数据,前提是网络能够顺利地处理这些数据。当网络出现拥塞时,系统会通知发送方减速传输数据。流量限制可以被用来实现这一目标。虚拟电路网络以及数据报网络。为了实现流量控制,人们采用了各种方法。每种方法都需要解决两个问题。具体来说,就是:

问题1.路由器必须能够判断出拥塞即将发生的时刻。它必须在拥塞现象出现之前就识别出这一情况。为此,网络中的每台路由器都必须持续监控网络中的所有资源及其使用情况。路由器可以持续通过三种方式来监控。这三种方式分别是:

  • 使用输出链接
  • 为了在路由器内部对最有用且优先级最高的数据包进行缓冲处理
  • 由于缓冲空间不足而导致的数据包丢失总数

问题2.第二个问题是,路由器必须及时地将反馈信息发送给那些导致拥塞的发送者。为了能够传递这些反馈信息,路由器必须准确地识别出这些发送者。同时,路由器还需要高效地发送警告信息,同时避免向已经处于拥塞状态的发送者再发送更多的数据包。拥挤不堪网络。为了解决这个问题,采用了不同的反馈机制。

反馈机制

1. 窒息性包

“阻塞数据包”是一种机制,即路由器会直接将被阻塞的数据包发送回其发送方或主机。原始数据包的头部比特会被设置为“1”,这样该数据包就无法再生成其他阻塞数据包了。在拥塞发生时,为了减轻负载,路由器只会以较低的频率发送被阻塞的数据包。在数据报网络中,数据包是随机被选中的,因此会产生更多的被阻塞数据包。下图描述了这种“阻塞数据包”的处理方式。

阻塞数据包机制

2. 明确的拥塞通知

在显式拥塞通知机制中,路由器不会向主机发送额外的数据包,而是将某个数据包的头部字段设置为特定值,以表明网络已经处于拥塞状态。当任何数据包在网络中被传输时,目标设备会向发件人发送一个回复数据包,告知其发生了拥塞情况。在出现“阻塞数据包”的情况下,发件人将降低自己的传输速率。下图描述了显式拥塞通知机制的工作原理。

显式拥塞通知

3. 逐层施加的回压

在由于信号传输缓慢而导致网络拥塞的情况下,仍然会接收到许多来自远距离的数据包。这些被阻塞的数据包会在每个处理步骤中产生影响,因此每个路由器都需要更多的缓冲区来存储这些数据。这种“逐跳反向压力”技术的核心目的是在网络出现拥塞时尽快缓解拥堵情况。该技术的数据传播方向与正常数据传播方向相反,主要应用于虚拟电路中。下图详细描述了“逐跳反向压力”技术的工作原理。

逐次施加的背压

Q1. TCP中的拥塞控制指的是什么?

答案:

TCP在发送端采用了拥塞控制机制,以避免出现拥塞情况。所谓“拥塞窗口”,指的是系统能够发送的最大数据量。

Q2. 在哪些情况下可以使用流量限制技术呢?

答案:

这种流量限制技术可以应用于虚拟电路网络和数据包网络,从而避免网络拥塞现象的发生。

Q3. 负载削减和流量限制有什么区别?

答案:

在负载减少的情况下,这些数据包会被直接丢弃,以避免出现拥塞现象。而在流量限制的情况下,则会向数据包的发送方发送警告信息。

Q4. 拥有较大规模的缓冲空间,是否可以减少网络中出现拥塞的可能性呢?

答案:

不,使用较大的缓冲区并不会减少拥塞的发生。因为数据包需要更多的时间才能被排到队列的前面。在这段时间里,该数据包的“有用性”或“重要性”可能并不明显。

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