当前位置: 首页 > article >正文

用相图分析 bbr,inflight 守恒的收敛速度

以下的代码绘制了 bbr 的收敛相图:

#!/opt/homebrew/bin/python3

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.integrate import odeint

def model(vars, t, C, g):
    x, y = vars
    dxdt = C * (g * x) / (g * x + y) - x
    dydt = C * (g * y) / (g * y + x) - y
    # 下面是 inflight 守恒算法的模型代码
    #dxdt = C * (x + g) / (x + y + g) - x
    #dydt = C * (y + g) / (y + x + g) - y
    return [dxdt, dydt]

def curve_length(trajectory, cycles):
    length = 0
    for i in range(1, cycles):
        x1, y1 = trajectory[i - 1]
        x2, y2 = trajectory[i]
        dx = x2 - x1
        dy = y2 - y1
        length += np.sqrt(dx**2 + dy**2)
    return length

def convergence_time(trajectory):
    length = 0
    for i in range(1, len(trajectory)):
        x1, y1 = trajectory[i - 1]
        x2, y2 = trajectory[i]
        if np.abs(x1 - x2) < 0.001 and np.abs(y1 - y2) < 0.001:
            return i
    return len(trajectory)

C = 10.0
g_values = [0.6, 1.25, 2.25, 5]
# 下面是 inflight 守恒算法的 I 参数,为了不改 model 代码,仍用 g_values 名称
#g_values = [0.8, 2, 5, 10, 20]
initial_values = [(2, 8), (3, 7), (6, 4)]

t = np.linspace(0, 100, 1000)
plt.figure(figsize=(8, 8))
for g in g_values:
    for x0, y0 in initial_values:
        solution = odeint(model, [x0, y0], t, args=(C, g))
        trajectory = [(solution[i, 0], solution[i, 1]) for i in range(len(solution))]
        cycles = convergence_time(trajectory)
        length = curve_length(trajectory, cycles)
        print(cycles, length, g)
        if g < 1:
            plt.plot(solution[:, 0], solution[:, 1], label=f'g={g}', linestyle = 'dashed')
        else:
            plt.plot(solution[:, 0], solution[:, 1], label=f'g={g}')


x = np.linspace(0, 100, 1000)
plt.plot(x, x, label='x = y')
plt.plot(x, C - x, label='x + y = C')
plt.axis('equal')

for x0, y0 in initial_values:
    plt.annotate(f'({x0}, {y0})', (x0, y0), textcoords="offset points", xytext=(0,10), ha='center')

plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
x_min, x_max = plt.xlim()
y_min, y_max = plt.ylim()
plt.xlim(0, 10 + 2)
plt.ylim(0, 10 + 2)
plt.title(f'bbr convergence, C = {C}')
plt.legend()
plt.grid()
plt.show()

绘图如下:
在这里插入图片描述

虚线表示 g < 1 的场景,而 g = 1 时就是 x +y = C 本身,可见 g <=1 时,系统都不会收敛,当 g > 1 时,收敛速度与 g 正相关。

代码中的 convergence_time 和 curve_length 函数可以定量计算收敛速度:

  • convergence_time,当 x,y 均不再变化时,步骤数越少即用时越短,收敛越快;
  • curve_time,相同或更短的时间内,相图轨迹 “跑” 得越远,收敛越快。

我们需要从定量计算中总结出定性规律,企图可以通过相图的几何特征中,即相图轨迹的走势与公平线夹角越小,收敛越快,相图轨迹越平直(而不弯曲迂回),收敛越快。

但收敛快的代价是更大的 buffer 占用,时延增加,这又是前面谈到的效率和公平不可兼得的问题。

浙江温州皮鞋湿,下雨进水不会胖。


http://www.kler.cn/a/287437.html

相关文章:

  • [前端面试]HTML AND CSS
  • MySQL 怎么不丢数据(关于开启双1配置)
  • django从入门到实战(三)——CBV视图介绍
  • 开源音乐分离器Audio Decomposition:可实现盲源音频分离,无需外部乐器分离库,从头开始制作。将音乐转换为五线谱的程序
  • SQL面试题——抖音SQL面试题 主播播出时长
  • 智能网页内容截图工具:AI助力内容提取与可视化
  • HTTP协议的建立和终止涉及到TCP协议的连接管理
  • 网络:通过ipv6打开网页
  • 打脸预测,AI泡沫破裂,科技衰退
  • Go语言的编程规则和秘籍
  • 第十三节:学习Springboot整合mybatis——完整篇(自学Spring boot 3.x的第三天)
  • 电脑从按电源键开始到系统启动的全过程
  • Mybatis-plus拦截器BaseMultiTableInnerInterceptor实现(使用场景)
  • 秋招/春招投递公司记录表格
  • 公司来了个大佬,把FullGC 40次/天优化为10天1次,太秀了~!
  • 每天学习一个基础算法之二分查找
  • Python 生成随机的国内 ip
  • 视觉SLAMch4——李群和李代数
  • 单机无法拨号问题分析
  • UI自动化测试的边界怎么定义?
  • python中的值传递和引用传递
  • 城投公司相关指标数据(2023.8)
  • springboot+vue 进销存管理系统
  • 一起学习LeetCode热题100道(61/100)
  • 计算图像分割mask的灰度级个数、以及删除空的分割数据
  • HTML静态网页成品作业(HTML+CSS)——动漫猫和老鼠网页(1个页面)