学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高速网络中FAST TCP拥塞控制的研究

作　者: 徐苏磊
导　师: 程春玲
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 高速网络 FAST TCP 拥塞控制公平性稳定性
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,高速率的网络如1Gbps以上的网络己经从实验室转向实际应用。在数据网格和存储网中,网络主机通常通过吉比特的网络接口直接连接到高速网络上。为了移动数据、备份或同步数据库,通常会传输上GB甚至是TB的数据,在这种情况下进行大量的数据传输,传统的TCP己经不能获得足够的吞吐量,因此需要提高高速网络的吞吐量、公平性和带宽利用率。FAST TCP是针对传统TCP协议在高速网络中低吞吐量问题而提出的,它是一种基于时延反馈的高速网协议,由于其自身还存在对RTT的值估计不够精确的问题,影响了网络的稳定性和公平性,所以有必要对FAST TCP的拥塞控制机制进行改进。本文主要从稳定性和公平性两方面对FAST TCP拥塞控制机制进行研究。在稳定性方面,通过研究协议参数γ的范围来得到稳定性的边界条件,并且更准确地给出了FAST TCP协议参数γ的范围;在公平性方面,提出了基于队列调度的公平性比较方法,并用此方法分析了FAST TCP和TCP Reno;最后使用ARMA模型结合指数加权思想,提出了FAST TCP中RTT估计的新算法。本论文主要工作为:1.对FAST TCP拥塞控制算法的稳定性进行研究,建立了一种链路模型,全面分析了FAST TCP数据流个数为1、2、3及无穷的情况下,在一条瓶颈链路上稳定传输的条件,得出了参数γ满足稳定传输的充分条件,由此给出了FAST TCP拥塞控制参数γ设置的更准确范围;2.提出了基于队列调度算法的公平性分析方法,并且利用此方法对FAST TCP和TCP Reno的公平性进行了比较,为部署FAST TCP,处理其与传统TCP Reno流共同存在下的公平性提供参考;3.针对FAST TCP固有的问题:如果实际的往返时延没有被准确的估计为baseRTT,对于同时传输的某些数据流,会导致分享资源的相对不公平性;同样,在多个数据源同时传输时,FAST TCP中的RTT估计值会呈现出高度的波动性,这种RTT波动会影响排队时延并引起拥塞窗口的波动。由此提出了一种基于ARMA预测模型和指数加权思想的RTT估计算法,并且对NS2进行扩展,实现了优化后的协议。设计了两种网络链路场景,按照排队时延、拥塞窗口、RTT等指标对优化前后的协议进行了分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文的主要工作  10-11
  1.4 本文的组织与安排  11-13
第二章 TCP 拥塞控制机制研究  13-24
  2.1 TCP 拥塞控制产生的原因  13-14
  2.2 TCP 拥塞控制算法  14-22
    2.2.1 TCP 滑动窗口协议  14-16
    2.2.2 TCP 协议的拥塞控制源算法  16-18
    2.2.3 TCP 协议的拥塞控制链路算法  18-19
    2.2.4 拥塞控制的经典算法  19-22
  2.3 拥塞控制的评价标准  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 FAST TCP 稳定性研究  24-40
  3.1 引言  24-25
  3.2 数学模型的建立  25-28
    3.2.1 网络流量模型  25-26
    3.2.2 FAST TCP 与网络  26-27
    3.2.3 建立负反馈系统  27-28
  3.3 稳定性分析  28-38
  3.4 本章小结  38-40
第四章基于队列调度的公平性比较  40-50
  4.1 网络模型的建立  40-41
  4.2 数值分析比较  41-44
    4.2.1 Drop-Tail 调度情况  41-42
    4.2.2 RED 调度情况  42-44
  4.3 仿真和性能分析  44-49
    4.3.1 Drop-Tail 调度情况  44-46
    4.3.2 RED 调度情况  46-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章高速网络中FAST TCP 性能优化  50-71
  5.1 基于时延的思路  50-51
  5.2 FAST TCP 的局限  51
  5.3 FAST TCP 的性能优化设计  51-58
    5.3.1 ARMA 模型介绍  52-53
    5.3.2 平滑估计函数的设计  53-54
    5.3.3 优化后的协议架构  54-55
    5.3.4 平滑估计的处理过程  55-58
  5.4 优化后协议在NS2 中的实现与分析  58-70
    5.4.1 NS2 的基本介绍  58-59
    5.4.2 优化后协议的实现  59-62
    5.4.3 NS2 的仿真分析  62-70
  5.5 本章小结  70-71
第六章总结与展望  71-74
  6.1 工作总结  71-72
  6.2 工作展望  72-74
参考文献  74-78
攻读学位期间的研究成果  78-79
图目录  79-81
表目录  81

高速网络中FAST TCP拥塞控制的研究

内容摘要

全文目录

相似论文