队列反馈对具有双延迟的速率控制协议 (RCP) 稳定性与动力学的影响
网络与互联网体系结构
2019-06-20 v1
摘要
速率控制协议 (RCP) 利用来自路由器的反馈为流分配其公平速率。RCP 使用两种形式的反馈来估计公平速率：速率失配与队列大小。RCP 一个悬而未决的设计问题是队列大小反馈是否有用。为此，我们分析 RCP 在两种情况（即带与不带队列大小反馈）下的稳定性与分岔性质。模型考虑具有两种不同往返时间的流，在单一瓶颈链路上运行。通过使用外生分岔参数，我们表明系统经由 Hopf 分岔失去稳定性，因此可期望从不动点分支出极限环。我们强调队列反馈的存在可轻易使系统失稳。利用 Poincar{\`e} 范式与中心流形定理，我们表明在不带队列反馈的 RCP 情形下 Hopf 分岔是超临界的。而在存在队列反馈时，我们表明对于某些参数值系统可发生亚临界 Hopf 分岔。亚临界 Hopf 分岔可导致大幅值极限环或不稳定极限环，因而在工程应用中应避免。因此，队列反馈的存在会对新兴极限环的稳定性产生不利影响。本质上，具有双延迟的 RCP 的分析结果支持仅基于速率失配反馈的设计选择。理论分析通过数值计算与一些包级仿真得以验证。
引用
@article{arxiv.1906.07718,
title = {Impact of queue feedback on the stability and dynamics of a Rate Control Protocol (RCP) with two delays},
author = {Abuthahir and Gaurav Raina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.07718},
year = {2019}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1906.06153; text overlap with arXiv:1906.00374, arXiv:1906.07261