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基于高速TCP的网络拥塞性能分析研究

作　者: 信春雷
导　师: 刘文远
学　校: 燕山大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: TCP HSTCP 高速网络拥塞控制公平性慢启动
分类号: TP393.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 125次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来,随着计算机网络的普及和网络用户的急剧增加,网络拥塞控制机制的研究变得越来越重要。TCP/IP是一项从实践中诞生的,并在实践中不断得到发展和完善的网络技术,也是目前在Internet中使用最广泛,占主导地位的端到端传输协议。但是,最近几年1000 Mbps以上的高速网络逐渐从实验室转向实际应用,传统TCP在这样的网络中运行时,性能受到了限制。因此,Floyd提出了一种高速TCP算法(HSTCP),用于提高TCP在高速网络中传送数据时的性能。为此,本文首先分析了Internet的体系结构。同时就拥塞的成因,拥塞控制算法设计的困难,拥塞控制算法的评价标准等相关问题进行了阐述。其次,在深入分析传统TCP源算法的基础上,对当前TCP源算法研究领域的热点——慢启动进行了改进,提出了一种基于比例因子的慢启动策略。本策略通过引入一个比例因子,使得拥塞窗口的增长能从慢启动阶段平滑的过渡到拥塞避免阶段,解决了慢启动后期突发数据流和大量丢包的问题。经仿真验证,改进算法能明显减少丢包和突发数据流量。最后,由于传统TCP在高速网络中的局限性,Floyd提出了一种解决这一问题的可行方法——HSTCP(HighSpeed TCP)。实验表明HSTCP比标准TCP能够更充分的利用带宽,但存在着严重的RTT不公平性。通过仿真验证和数学分析对HSTCP的RTT不公平性进行研究,然后在原有算法的基础上添加一个公平性因子来降低由于RTT不同造成的窗口增长差异。实验表明改进算法有效保证了HSTCP流的带宽公平性、降低了丢包率。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 研究现状分析  11-14
  1.3 研究内容  14
  1.4 论文结构  14-16
第2章拥塞控制  16-25
  2.1 开放系统互联模型(OSI)  16-17
  2.2 网络拥塞控制  17-20
  2.3 拥塞控制算法的设计  20-25
第3章基于比例因子的TCP 慢启动研究  25-44
  3.1 引言  25-26
  3.2 传统TCP 拥塞控制机制  26-32
  3.3 标准TCP 慢启动算法的分析研究  32-35
  3.4 基于比例因子的TCP 慢启动策略  35-43
  3.5 本章小结  43-44
第4章基于HSTCP 的公平性研究  44-71
  4.1 引言  44-45
  4.2 高速网络中传统TCP 的分析研究  45-52
  4.3 公平性  52-57
  4.4 HSTCP 不公平性现象分析研究  57-63
  4.5 AR-HSTCP 算法及仿真  63-70
  4.6 本章小结  70-71
结论  71-73
参考文献  73-77
攻读硕士学位期间承担的科研任务和主要成果  77-78
致谢  78-79
作者简介  79

基于高速TCP的网络拥塞性能分析研究

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