本文關(guān)鍵詞：基于可用帶寬估計的擁塞控制算法研究

  更多相關(guān)文章： 擁塞控制 可用帶寬 擁塞避免 快速重傳快速恢復 Lw IP協(xié)議棧

【摘要】：TCP是當前Internet上廣泛使用的傳輸層協(xié)議,它是面向于連接的,提供了穩(wěn)定的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務,其擁塞控制機制是確保正�？煽康膫鬏敂�(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而,在有線網(wǎng)絡中表現(xiàn)較好的TCP擁塞控制機制,在高誤碼率、低帶寬、非對稱鏈路、長時延的有線/無線混合異構(gòu)網(wǎng)絡中,面臨著巨大挑戰(zhàn),性能急劇下降。因此本文通過詳細地分析網(wǎng)絡性能下降的原因,結(jié)合可用帶寬估計算法,提出了基于可用帶寬估計的改進擁塞控制機制,以期提高網(wǎng)絡帶寬利用率以及網(wǎng)絡吞吐量。主要完成的研究工作和研究成果如下:1、融合TCP Westwood算法和TCPW RE算法的優(yōu)點,改進了可用帶寬估計算法。一方面利用鏈路盈余指數(shù)獲取網(wǎng)絡實時狀態(tài)來更加準確地估計可用帶寬;另一方面針對非對稱鏈路以及反向流存在的問題,通過在確認包中加入時間戳提取ACK確認包的發(fā)送時刻來計算時間間隔以避免反向鏈路造成的影響,從而提高估計準確度。2、TCP Westwood算法繼承了TCP擁塞控制機制中的擁塞避免機制,以盲目線性增長模式增加擁塞窗口大小,會導致?lián)砣l繁發(fā)生致使帶寬利用率下降,本文對其擁塞避免機制進行了改進,利用反映擁塞程度的帶寬變化因子來動態(tài)合理的調(diào)整擁塞窗口增加,延長TCP連接處于接近鏈路最大容量的時間使連接達到穩(wěn)定高吞吐量。3、改進了快速重傳快速恢復機制,由于TCP Westwood算法遇到數(shù)據(jù)包丟失時一致將慢啟動閥值設置為可用帶寬與最小往返時延乘積,并沒有分析數(shù)據(jù)包丟失的原因是由擁塞導致還是隨機誤碼導致的,使得慢啟動閥值設置不準確,本文通過利用瓶頸鏈路緩沖隊列長度來分析丟包原因,更加合理的設置慢啟動閥值,并且針對同一窗口多包丟失情況,修改了快速恢復機制,收到部分ACK確認包不退出快速恢復而繼續(xù)重傳之后的數(shù)據(jù)包,有效地提高了網(wǎng)絡吞吐量。4、將上述方法整合為TCP_New BR擁塞控制算法,并應用在廣泛使用于嵌入式系統(tǒng)中的Lw IP協(xié)議棧中,由于Lw IP協(xié)議棧仍然沿用傳統(tǒng)的Reno擁塞控制機制,因此本文將在Lw IP協(xié)議棧中實現(xiàn)了基于可用帶寬估計的改進擁塞控制算法TCP_New BR,并建立了實際網(wǎng)絡環(huán)境,并對性能進行了測試,實驗結(jié)果表明,改進算法提高了Lw IP協(xié)議棧的吞吐量。
【關(guān)鍵詞】：擁塞控制 可用帶寬 擁塞避免 快速重傳快速恢復 Lw IP協(xié)議棧
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN915.04
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排13-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 基于TCP協(xié)議的擁塞控制概述16-25
• 2.1 網(wǎng)絡體系模型和TCP協(xié)議16-19
• 2.1.1 網(wǎng)絡體系模型16-18
• 2.1.2 TCP協(xié)議18-19
• 2.2 TCP擁塞控制機制19-21
• 2.3 TCP擁塞控制算法演化21-22
• 2.4 TCP擁塞控制存在的問題22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 基于可用帶寬估計的擁塞控制算法25-38
• 3.1 可用帶寬估計的必要性25-26
• 3.2 可用帶寬基本理論26-29
• 3.2.1 鏈路帶寬和端到端的帶寬26-27
• 3.2.2 鏈路可用帶寬和端到端的可用帶寬27-29
• 3.3 可用帶寬估計方法29-31
• 3.4 基于可用帶寬估計的擁塞控制理論基礎(chǔ)31-33
• 3.5 可用帶寬估計的擁塞控制性能指標33-36
• 3.5.1 可用帶寬估計的擁塞控制吞吐量33-34
• 3.5.2 可用帶寬估計的擁塞控制公平性34-36
• 3.6 可用帶寬估計面臨的問題36-37
• 3.7 本章小結(jié)37-38
• 第四章 改進的基于可用帶寬估計的擁塞控制算法38-69
• 4.1 TCP Westwood算法研究38-44
• 4.1.1 TCP Westwood算法的帶寬估計38-40
• 4.1.2 TCP Westwood算法的確認數(shù)據(jù)量計算40-43
• 4.1.3 TCP Westwood算法對擁塞控制參數(shù)設置43-44
• 4.2 TCPW RE算法研究44-45
• 4.3 TCP Westwood算法和TCPW RE算法的不足45-48
• 4.4 改進的自適應可用帶寬估計TCP_New BR算法48-56
• 4.4.1 TCP_New BR算法的可用帶寬估計48-51
• 4.4.2 TCP_New BR算法的擁塞避免機制改進51-53
• 4.4.3 TCP_New BR算法快速重傳快速恢復機制改進53-56
• 4.5 TCP_New BR算法的性能分析56-68
• 4.5.1 網(wǎng)絡仿真工具介紹57-58
• 4.5.2 TCP_New BR算法可用帶寬估計準確性分析58-62
• 4.5.3 TCP_New BR算法的吞吐量性能分析62-66
• 4.5.4 TCP_New BR算法公平性66-67
• 4.5.5 TCP_New BR算法友好性67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第五章 TCP_New BR算法在Lw IP協(xié)議棧中的實現(xiàn)69-75
• 5.1 Lw IP協(xié)議棧中實現(xiàn)TCP_New BR算法69-72
• 5.1.1 Lw IP協(xié)議棧簡要介紹69-70
• 5.1.2 Lw IP中TCP層的實現(xiàn)70-71
• 5.1.3 TCP_New BR算法在Lw IP中的TCP模塊實現(xiàn)71-72
• 5.2 TCP_New BR算法在實際網(wǎng)絡環(huán)境中的測試72-74
• 5.2.1 測試環(huán)境的建立72-73
• 5.2.2 TCP_New BR與TCP Reno吞吐量比較73-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)和展望75-77
• 6.1 全文工作總結(jié)75-76
• 6.2 后續(xù)研究展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻78-82
• 攻碩期間取得的研究成果82-83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王樹寶;拱長青;王富良;唐海和;;TCP/IP網(wǎng)絡時間同步機制的誤差分析[J];計算機工程;2009年18期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李鵬;混合網(wǎng)絡環(huán)境下基于RTT的擁塞控制機制研究[D];廣西師范大學;2010年

，

本文編號：757239