AQM技术对Web性能的影响：实验研究与关键发现

本篇大学本科毕业论文深入探讨了主动队列管理(AQM)技术对Web性能的影响，特别是在处理大量用户并发访问Web服务器时。研究聚焦于三种常见的AQM方案：比例积分(PI)控制器、随机指数标记(REM)控制器和自适应随机早期检测(ARED)。实验分析了这些方案在两种情况下的表现：一是无显式堵塞通知，二是具备显式堵塞通知。 在无显式堵塞通知的情况下，ARED在字节模式下表现出色，尤其在链路容量被占用超过90%时，相较于尾部丢包的FIFO排队，其响应时间表现更优。然而，ARED在包模式下的性能却相对较低，甚至不如传统的尾部丢包策略。这表明，AQM的效果对流量类型（字节模式或包模式）和网络通知机制密切相关。 显式堵塞通知的引入对PI和REM控制器产生了显著提升，它们在有通知支持的条件下，成为所有方案中性能最佳的选择。尤其是REM，显式堵塞通知极大地改善了其响应时间，使其在各种负载下都超越了不使用显式通知的FIFO策略。 论文还指出，AQM对响应时间的影响程度与数据流的往返时延分布密切相关。当数据流的往返时延增加时，AQM和显式堵塞通知对响应时间的优化效果会减弱。这意味着AQM的有效性在高延迟环境中可能会受到限制。 整体来看，本研究强调了AQM在优化Web性能方面的潜力，尤其是在网络接近饱和状态时，适当的AQM策略和显式堵塞通知可以保持用户期望的性能水平。然而，选择哪种AQM方案需要根据具体网络环境和应用需求来决定，因为不同的策略在不同的条件和流量特性下会有不同的表现。 关键词：网络拥塞控制、AQM算法、标记/丢失概率、PI控制器、REM控制器、Web性能、显式堵塞通知、往返时延。这一系列发现对于网络设计者和开发者来说，提供了宝贵的指导，以实现更高效、稳定的Web服务体验。