思科ccie网络工程师一定要里了解的网络拥塞及拥塞控制技术，网络拥塞（congestion）是指在分组交换网络中传送分组的数目太多时，由于存储转发节点的资源有限而造成网络传输性能下降的情况。当网络发生拥塞时，一般会出现数据丢失，时延增加，吞吐量下降，严重时甚至会导致“拥塞崩溃”。通常情况下，当网络中负载过度增加致使网络性能下降时，就会发生网络拥塞。
网络拥塞产生的原因：
在没有任何协商和请求许可机制的共享网络中，几个IP分组同时到达路由器，并期望经同一个输出端口转发，但事实不是所有分组可以同时接受处理，必须有一个服务顺序，中间节点上的缓存为等候服务的分组提供一定保护。然而如果此状况的持续性比较长，当缓存空间被耗尽时，路由器只有丢弃。在这种长时间过载的状态下，网络性能会急剧下降。
1、存储空间限制
在每个输出端口有存储空间，若一个输出端口被几个输入数据流共同使用，输入流的数据包就会在该存储空间内排队等待输出。当端口转发数据的速率低于数据包的到达速率时，会造成存储空间占满的情况，后面到达的数据包会被丢弃。
2、带宽容量的限制
低速链路难以应对高速数据流的输入，从而发生网络拥塞。依据香农理论，信源的发送速率必须小于或等于信道容量。因此，当源端带宽远大于链路带宽形成带宽瓶颈时，导致数据包在网络节点排队等待，造成网络拥塞。
3、处理器性能限制
路由器CPU主要执行缓存区排队、更新路由表、进行路由选择等功能，如果其工作效率不能满足高速链路的需求，就会造成网络拥塞。在实际应用中，复杂的网络结构和不合理的路由原则也会造成网络拥塞现象的发生 。
拥塞控制方法：
1、缓冲区预分配法
用于虚电路分组交换网中，在建立虚电路时,让呼叫请求分组途经的节点为虚电路预先分配一个或多个数据缓冲区。若某个节点缓冲器已被占满，则呼叫请求分组另择路由，或者返回一个"忙"信号给呼叫者。这样，通过途经的各节点为每条虚电路开设的永久性缓冲区，就总能有空间来接纳并转送经过的分组。
2、分组丢弃法
当缓冲区占满时，将后面到来的分组丢弃。若通信子网提供的是数据报服务，则用分组丢弃法来防止拥塞发生不会引起大的影响。但若通信子网提供的是虚电路服务，则必须在某处保存被丢弃分组的备份，以便拥塞解决后能重新传送。
3、定额控制法
在通信子网中设置适当数量的的特殊许可证，一部分许可证在通信子网开始工作前预先以某种策略分配给各个源节点，另一部分则在子网开始工作后在网中四处环游。当源节点要发送来自源端系统的分组时，它必须首先拥有许可证，并且每发送一个分组注销一张许可证。目的节点方则每收到一个分组并将其递交给目的端系统后，便生成一张许可证。这样便可确保子网中分组数不会超过许可证的数量，从而防止了拥塞的发生。思科ccie网络工程师一定要里了解的网络拥塞及拥塞控制技术
防止拥塞的方法
1、在传输层可采用：重传策略、乱序缓存策略、确认策略、流控制策略和确定超时策略。
2、在网络层可采用：子网内部的虚电路与数据报策略、分组排队和服务策略、分组丢弃策略、路由算法和分组生存管理。
3、在数据链路层可采用：重传策略、乱序缓存策略、确认策略和流控制策略。
拥塞的极端后果是死锁。死锁是网络中最容易发生的故障之一，即使在网络负荷不很重时也会发生。死锁发生时，一组节点由于没有空闲缓冲区而无法接收和转发分组，节点之间相互等待，既不能接收分组也不能转发分组，并一直保持这一僵局，严重时甚至导致整个网络的瘫痪。此时,只能靠人工干预来重新启动网络，解除死锁。思科ccie网络工程师一定要里了解的网络拥塞及拥塞控制技术
