基于多路徑TCP擁塞控制的研究
本文選題:多路徑TCP + 擁塞控制 ; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)的不斷演變,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備都同時(shí)具備多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入端口,這就使得在通信的主機(jī)之間可以同時(shí)通過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口,多條路徑傳輸流量數(shù)據(jù)。這種具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的多宿主特性使得設(shè)備具有了更好的可移動性、快恢復(fù)能力、安全性和負(fù)載共享功能。IETF組織于2009年成立了MPTCP工作組,專門負(fù)責(zé)多路徑傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定,解決傳輸過程中擁塞控制和路由等問題,發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議接口,保證與現(xiàn)有TCP協(xié)議相互兼容。一條MPTCP連接就是在兩個(gè)通信主機(jī)之間同時(shí)創(chuàng)建了多個(gè)子流,利用多條子流的并行,實(shí)現(xiàn)多路徑傳輸?shù)哪康。另?及時(shí)將傳輸中斷鏈路的數(shù)據(jù)遷移到其他并行鏈路可以有效提升網(wǎng)絡(luò)的魯棒性,保證數(shù)據(jù)的可靠性。本文從公平性和均衡擁塞兩個(gè)方面對多路徑擁塞控制策略進(jìn)行分析。在公平性方面,設(shè)計(jì)了DWBC(Dynamic Window Based Coupling)算法,該算法能根據(jù)公平性的原則,對原有的?因子進(jìn)行改進(jìn),使擁塞窗口能根據(jù)鏈路情況動態(tài)變化,通過對共享瓶頸鏈路的探測來將共享鏈路來將各子流結(jié)合在一起。DWBC能夠動態(tài)地通過將擁塞窗口不同的子流整合到一個(gè)集合中,對同一個(gè)集合中的子流使用RTT補(bǔ)償機(jī)制來保證對TCP的公平性。該算法能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化,并能快速從錯誤中恢復(fù)過來。通過在四種仿真場景下進(jìn)行試驗(yàn)仿真,DWBC都具有不錯的性能表現(xiàn)。在均衡擁塞方面,提出了一種基于丟包的DBLIA擁塞控制算法,該算法能夠依據(jù)現(xiàn)有的擁塞狀態(tài)進(jìn)行分類,通過利用擁塞窗口的加速和減速因子,能根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況來相應(yīng)的增大和減小擁塞窗口,將數(shù)據(jù)從高擁塞度子流轉(zhuǎn)移到低擁塞度子流上,能使網(wǎng)絡(luò)能以最快的速度趨于穩(wěn)定,并達(dá)到最優(yōu)資源池的狀態(tài)。并且設(shè)定了幾個(gè)不同的場景和參數(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),在相同的場景下與LIA算法進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)在加速因子和減速因子的作用下,網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定速度更快,算法更高效。
[Abstract]:In recent years, with the continuous evolution of Internet transmission technology, network communication devices now have multiple network access ports at the same time, which makes it possible to simultaneously pass through multiple network interfaces between communication hosts. Multiple paths transmit traffic data. This multi-host feature with multiple network interfaces enables devices to have better mobility, fast recovery, security and load-sharing capabilities. IETF organized the MPTCP working Group in 2009. It is specially responsible for formulating the standard of multipath transmission protocol, solving the problems of congestion control and routing during transmission, publishing standard protocol interface, and ensuring compatibility with the existing TCP protocol. A MPTCP connection is to create multiple sub-streams simultaneously between two communication hosts. The purpose of multipath transmission is to use the parallelism of multiple sub-streams. In addition, migrating the data of the transmission interrupt link to other parallel links in time can effectively enhance the robustness of the network and ensure the reliability of the data. This paper analyzes the multipath congestion control strategy from fairness and equilibrium congestion. In the aspect of fairness, the DWBC(Dynamic Window Based Coupling) algorithm is designed, which can be applied to the original algorithm according to the principle of fairness. The congestion window can change dynamically according to the link condition. By detecting the shared bottleneck link, the shared link can be combined together. DWBC can dynamically integrate the different sub-streams of the congestion window into a collection. RTT compensation mechanism is used to guarantee fairness to TCP for substreams in the same set. The algorithm can adapt to network changes and recover from errors quickly. DWBC has good performance through four simulation scenarios. In the aspect of equalizing congestion, a DBLIA congestion control algorithm based on packet loss is proposed. The algorithm can be classified according to the existing congestion states, by using the acceleration and deceleration factors of congestion window. According to the congestion situation of the current network, the congestion window can be enlarged and reduced accordingly, and the data can be transferred from the high congestion sub-flow to the low congestion sub-flow, so that the network can stabilize at the fastest speed and reach the state of the optimal resource pool. Several different scenarios and parameters are set for simulation experiments, and compared with the LIA algorithm in the same scenario, it is found that under the action of acceleration factor and deceleration factor, the stability speed of the network is faster and the algorithm is more efficient.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TP393.06
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 章淼,吳建平,林闖;互聯(lián)網(wǎng)端到端擁塞控制研究綜述[J];軟件學(xué)報(bào);2002年03期
2 沈偉,馮瑞,邵惠鶴;一種新的基于顯式速率反饋的TCP擁塞控制方法[J];計(jì)算機(jī)工程;2003年02期
3 包駿杰,王剛,李波;TCP擁塞控制綜述[J];重慶教育學(xué)院學(xué)報(bào);2003年06期
4 代麗嫻;TCP擁塞控制及其研究[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2005年09期
5 寧相軍;桂志波;;以端節(jié)點(diǎn)為中心的TCP擁塞控制研究[J];現(xiàn)代計(jì)算機(jī);2006年02期
6 潘矜矜;楊小勁;;TCP擁塞控制方法的探討[J];福建電腦;2006年08期
7 樊茂;許中華;;TCP擁塞控制及其流量微分方程模型研究[J];株洲工學(xué)院學(xué)報(bào);2006年04期
8 劉擁民;;TCP擁塞控制技術(shù)初探[J];信息技術(shù);2007年01期
9 楊金山;李海穎;;擁塞控制的研究現(xiàn)狀及未來展望[J];邢臺學(xué)院學(xué)報(bào);2007年04期
10 高文宇;李紹華;;TCP擁塞控制研究綜述[J];信息技術(shù);2009年03期
相關(guān)會議論文 前10條
1 朱海;朱磊;;應(yīng)用控制理論對TCP擁塞控制進(jìn)行建模分析[A];2006中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年
2 金鏑;王曉川;金士堯;;基于模糊理論的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擁塞控制研究[A];第一屆建立和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議(HHME2005)論文集[C];2005年
3 袁國方;楊貴斌;梁策;;不同仿真環(huán)境下TCP擁塞控制特性研究[A];虛擬運(yùn)營與云計(jì)算——第十八屆全國青年通信學(xué)術(shù)年會論文集(上冊)[C];2013年
4 楊洪勇;張福增;張嗣瀛;;互聯(lián)網(wǎng)的自適應(yīng)擁塞控制主對偶算法[A];2006全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年
5 陳元琰;胡江偉;羅曉曙;蘇聰;;基于最優(yōu)化流控的TCP擁塞控制改進(jìn)算法MReno[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會2007年年會論文集[C];2007年
6 張東輝;王慶輝;魏立峰;;Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制研究[A];第三屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年
7 嚴(yán)彬;熊偉清;程美英;葉青;;基于擁塞控制的多種群二元蟻群算法[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年
8 盧利瓊;羅曉曙;陳元琰;蔣品群;;高帶寬時(shí)延乘積網(wǎng)絡(luò)中幾種擁塞控制端算法的比較分析[A];第二屆全國復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2005年
9 張舒;徐鑒;;兩時(shí)滯誘發(fā)的Internet擁塞控制模型的復(fù)雜非線性動力學(xué)研究[A];第十三屆全國非線性振動暨第十屆全國非線性動力學(xué)和運(yùn)動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議摘要集[C];2011年
10 郭省力;秦忠蘭;;IP網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制[A];第九屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條
1 ;流量控制與擁塞控制[N];人民郵電;2000年
2 聶榮 雷振明;NGN傳輸協(xié)議的研究[N];人民郵電;2003年
3 清華大學(xué) 程鵬 林闖 戴瓊海 吳秋峰;組播中的擁塞控制[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年
4 北京航空航天大學(xué)軟件開發(fā)環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 劉英智;基于公式的擁塞控制機(jī)制[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年
5 林闖 羅萬明;TCP 基于窗口的端到端的擁塞控制機(jī)制[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 丁大為;互聯(lián)網(wǎng)擁塞控制系統(tǒng)動力學(xué)行為分析及控制研究[D];上海交通大學(xué);2008年
2 羅萬明;支持服務(wù)質(zhì)量QoS的擁塞控制及其機(jī)制的研究[D];中國科學(xué)院研究生院(計(jì)算技術(shù)研究所);2001年
3 詹振球;互聯(lián)網(wǎng)擁塞控制系統(tǒng)穩(wěn)定性及非線性動力學(xué)研究[D];上海交通大學(xué);2012年
4 劉玉良;互聯(lián)網(wǎng)擁塞控制系統(tǒng)的非線性穩(wěn)定性研究[D];上海交通大學(xué);2010年
5 趙永祥;端到端擁塞控制的強(qiáng)制實(shí)施及多流控制器[D];北方交通大學(xué);2001年
6 楊曉萍;TCP擁塞控制和區(qū)分服務(wù)隊(duì)列管理研究[D];吉林大學(xué);2007年
7 劉擁民;下一代Internet擁塞控制策略研究[D];中南大學(xué);2010年
8 任立勇;面向網(wǎng)絡(luò)QoS的擁塞控制研究[D];電子科技大學(xué);2002年
9 章淼;互聯(lián)網(wǎng)端到端擁塞控制的研究[D];清華大學(xué);2004年
10 葉曉國;基于主動網(wǎng)絡(luò)的多播擁塞控制研究[D];東南大學(xué);2005年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 黃鐵;基于FAST TCP擁塞控制分析與改進(jìn)的研究[D];華中師范大學(xué);2015年
2 劉斌;SCPS-TP協(xié)議中擁塞控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年
3 唐琳;內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)擁塞問題研究[D];電子科技大學(xué);2014年
4 馬金金;基于速率的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制協(xié)議若干技術(shù)研究[D];寧波大學(xué);2015年
5 馬翔宇;基于多路徑TCP擁塞控制的研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年
6 祁彥;延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2009年
7 李炳;FAST TCP擁塞控制研究[D];中南大學(xué);2009年
8 黃誼拉;無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下TCP擁塞控制的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年
9 詹聰明;一種基于對策論的擁塞控制方法[D];華東師范大學(xué);2006年
10 王天杰;自相似、長相關(guān)業(yè)務(wù)的生成及TCP擁塞控制的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2003年
,本文編號:1933485
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/1933485.html