2-5-3 Weighted Random Early Detection (WRED) ………………………….
2-6 انواع کلاسهای سرویس در شبکه های داده ……………………………………..20
2-7 سرویس های مجتمع ……………………………………………………………………21
2-8 RSVP……………………………………………………………………………………..
2-9 سرویس های تفكیك شده …………………………………………………………24
2-10 نتیجه گیری …………………………………………………………………………25
فصل سوم:كنترل نرخ و مفهوم عدالت در شبكه های داده
3-1 مقدمه………………………………………………………………………………………..26
3-2  مفهوم کنترل نرخ و اهداف آن………………………………………………………..27
3-2-1 روشهای  بر اساس پنجره …………………………………………………………27
3-2-2 روشهای بر اساس نرخ ………………………………………………………….28
3-3  تقسیم بندی ترافیک های موجود در سطح شبكه …………………………….29
3-4  مفهوم عدالت در تخصیص نرخ در شبكه های داده ……………………………..31
3-4-1 مدل شبكه ………………………………………………………………….32
3-4-2 معیار عدالت حداكثر- حداقل……………………………………………..33
3-4-3 معیار عدالت تناسبی …………………………………………………………..34
3-4-4 معیار عدالت حداقل تأخیر بالقوه ……………………………………………..36
3-4-5 تخصیص پهنای باند وزن دهی شده …………………………………………….36
3-4-6 معیار عدالت تناسبی(W,a) ……………………………………………..37
3-5  نتیجه گیری ……………………………………………………………………….38
فصل چهارم: بررسی روشهای تخصیص نرخ بهینه به کاربرهای سطح شبکه براساس دیدگاه جریان سیال
4-1 مقدمه………………………………………………………………………………………..39
4-2 طرح مسئله کنترل نرخ بصورت یک مسئله بهینه سازی عمومی………….42
4-2-1 الگوریتم گسترده و تکرری برای پاسخ…………………………………….45
4-3  كنترل نرخ در شبكه های كامپیوتری با استفاده ازمفهوم هزینه………….46

4-3-1  الگوریتم Kelly برای حل مسئله شبكه…………………………………….49

4-3-2  الگوریتم Kelly برای حل مسئله كاربر ………………………………………50
4-3-3  بررسی پایداری سراسری الگوریتم ها ……………………………………..50
4-3-4  سرعت همگرائی ………………………………………………………………….51
4-3-5  تأخیرهای زمانی ………………………………………………………………….52
4-3-6  تطبیق كاربرها ……………………………………………………………………….54
4-3-7 بهینه سازی همزمان مسیر و نرخ كاربرها ……………………………………55
4-3-8  بررسی مسئله ورود و خروج كاربرها در سیستم ……………………………57
4-4 نتیجه گیری………………………………………………………………………….60
فصل پنجم : روشهائی برای حل مسائل بهینه سازی محدب مقید
5-1 مقدمه ……………………………………………………………………………..61
5-2 بهینه سازی محدب مقید ……………………………………………………..62
5-2-1  روش تصویر گرادیان …………………………………………………….63
5-2-2 الگوریتمهای تصویر گرادیان وزن دهی شده و نیوتن ……………..65
5-2-3 بررسی همگرائی با استفاده از روش شیب …………………………….66
5-2-4 لم شیب ………………………………………………………………………67
5-2-5 مفهوم سرعت همگرائی و مقایسة سرعت همگرائی الگوریتم ها …….68
5-2-6 روش لاگرانژ ……………………………………………………………………70
5-2-7 روش تابع جریمه ………………………………………………………………71
5-2-8 روش تابع سد …………………………………………………………………71
5-3 نتیجه گیری……………………………………………………………………………72
فصل ششم : طراحی و پیشنهاد الگوریتمهای تخصیص نرخ بهینه بهبود یافته
6-1  مقدمه ……………………………………………………………………………….73
6-2 معیار عدالت تناسبی(W,a) …………………………………………………..74
6-3  الگوریتمهای پیشنهادی ………………………………………………………….76
6-3-1  الگوریتم  I …………………………………………………………………..
6-3-2  الگوریتم II  …………………………………………………………………
6-3-3 الگوریتم III  ……………………………………………………………….

یک مطلب دیگر :

6-3-4  الگوریتم IV  ……………………………………………………………….
6-4  پایداری الگوریتم های با عدالت تناسبی در حضور تأخیر زمانی …..102
6-5 نتیجه گیری…………………………………………………………………….118
فصل هفتم : شبیه سازی كامپیوتری
7-1 مقدمه …………………………………………………………………………..119
7-2 مقایسة الگوریتم های I الی IV با الگوریتمهای متعارف  …………….119
7-2-1 مثال اول …………………………………………………………………….120
7-2-2 مثال دوم ……………………………………………………………………….129
7-2-3 مثال سوم ……………………………………………………………………..140
7-2-4 مثال چهارم ………………………………………………………………..151
7-2-5 مثال پنجم (بررسی اثر متقابل گلوگاه ها)……………………………..158
7-3  شبیه سازی ورود و خروج كاربرها ……………………………………….161
7-4 شبیه سازی معیارهای عدالت دیگر در الگوریتم فازی …………………165
7-5 شبیه سازی واقعه گسسته……………………………………………………….166
7-5-1 بخش اول……………………………………………………………..168
7-5-2 بخش دوم…………………………………………………………………….177
7-5-3 شبیه سازی الگوریتم سلسله مراتبی II در حضور ترافیک زمینه ……..178
7-5-4 مقایسه الگوریتم فازی با Kelly……………………………………………
7-6 نتیجه گیری…………………………………………………………………….179
فصل هشتم : نتیجه گیری و پیشنهادات
8-1  نتیجه گیری …………………………………………………………………181
8-2  پیشنهادات …………………………………………………………………..184
فهرست علائم اختصاری …………………………………………………….186
مراجع ……………………………………………………………………………..188
چکیده:
هدف از انجام این رساله، ایجاد بهبود در نحوة عملکرد الگوریتم های تخصیص نرخ بهینه بر مبنای تابع سودمندی در شبکه های داده
می باشد. الگوریتم تخصیص نرخ بهینه بر مبنای تابع سودمندی در ابتدا توسط دکتر گلستانی مطرح گردید. سپس Kelly  نشان داد که میتوان مسئله تخصیص نرخ بهینه  را به دو زیر مسئله ساده تر تبدیل کرد که یکی توسط شبکه و دیگری توسط کاربرها حل میشود و نشان داد که مسئله شبکه در حقیقت، مسئله تخصیص نرخ با معیار عدالت تناسبی می باشد و دارای مزایای بسیاری از جمله شباهت با الگوریتم کنترل ازدحام در TCP/IP (روش AIMD ) می باشد و همچنین پایداری و همگرائی الگوریتم را بفرم ریاضی نشان داد. ولی در عین حال الگوریتم Kelly دارای برخی محدودیتها نیز می باشد که از آن جمله می توان به مشکل گسترش پذیری(Scalability)  و سرعت همگرائی کم و سربارهای محاسباتی زیاد اشاره کرد. در این رساله، به معرفی دو الگوریتم سلسله مراتبی، یک الگوریتم فازی و یک الگوریتم ترکیبی فازی- سلسله مراتبی با هدف برطرف کردن نقائص فوق الذکر میپردازیم تا ضمن برقراری عدالت تناسبی (W,a) به روشهای تخصیص نرخ با سرعت های همگرائی بالاتر دست یابند. ضمناً  بررسی ریاضی پایداری الگوریتمهای مطرح شده،  بررسی رفتار الگوریتمهای سلسله مراتبی در حضور ترافیک زمینه با نرخ متغیر، و بررسی پدیدة ورود و خروج کاربرها به سیستم از دیگر مواردی
می باشندکه در این رساله مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
فصل اول: مقدمه
1-1- مقدمه
بطور کلی، کیفیت سرویس1 عبارتست از قابلیتی که شبکه در تمیز گذاری بین انواع سرویسها و کلاسهای ترافیکی دارا می باشد بنحوی که کاربرانی که در یک کلاس ترافیکی قرار گرفته اند، بسته به نوع نیاز خود، عملکرد متفاوتی از شبکه را نسبت به انواع دیگر مشاهده کنند. از جمله راههای حمایت از کیفیت سرویس می توان به انواع روشهای کنترل نرخ و کنترل ازدحام² اشاره نمود.
روشهای کنترل نرخ و کنترل ازدحام در شبکه های کامپیوتری بمنظور کنترل ترافیک در شبکه ها و تقسیم پهنای باند با در نظر گرفتن معیار عدالت3 مفروض به کار می روند.
كنترل نرخ عبارتست از مجموعه ای از روش های مورد استفاده شبكه برای كنترل نرخ ورودی به شبكه در حالی که كنترل ازدحام عبارتست از اعمال پاره ای از كنترل ها بر روی ورودی هائی كه باعث پر شدن بافرهای شبكه شده اند.
در یك تقسیم بندی عمومی، كنترل ازدحام در شبكه های مخابراتی داده به دو روش صورت می گیرد. روشهای براساس پنجره كه در آنها تعداد بسته های موجود در شبكه با كنترل هوشمندانه یك پنجره به نام پنجره ازدحام⁴، در حدی معین تنظیم می گردد [6,5,4,3,2,1] و روشهای بر اساس نرخ كه در آنها به
ترافیك موجود در شبكه بصورت جریان مایع نگاه كرده می شود و با الگوریتم های مشخص سعی در تخصیص نرخ به كاربرهای شبكه می گردد بنحوی كه عدالت در تخصیص نرخ به كاربرها رعایت گردد[11,10,9,8,7].
معیارهای متعددی برای پیاده سازی این عدالت معرفی شده اند كه از شاخص ترین آنها می توان معیارهای عدالت حداکثر- حداقل1، تناسبی² و حداقل تأخیر بالقوه3 را نام برد[14,13,12].