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基于拥塞控制的web优化研究

作　者: 李天鹰
导　师: 窦军
学　校: 西南交通大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: WEB SPDY TCP 拥塞控制休眠恢复初始拥塞窗口
分类号: TP393.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
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内容摘要

Web从产生到现在已经发展了超过20年,它最初产生时的主要目的是方便全世界的科学家共享信息。但是随着网络的发展,如今web的功能已经发生了很大的改变,网站内容日益丰富,Web的运用已经深入到人们生活的方方面面。随着Web内容的多样化,人们对网站的依赖越来越强,相应的期望也随之变高。HTTP协议是建立在传输层协议TCP上的。TCP是一个面向连接的,可靠的传输层协议,提供有保障的投递,并且有流量控制机制,拥塞避免机制,适合一次传输大量文件,其建立和拆除连接的代价相对较高。HTTP业务流多是频繁发生的,短小的消息,目前的TCP显然不适合此类应用。随着web的发展,由于现有的TCP协议不能很好的适应web的特性,针对HTTP及TCP的改进也是研究热点,本文首先研究了Internet控制的相关技术,研究了TCP的拥塞控制原理及主要版本区别。然后对HTTP的相关技术进行了研究,对最新的针对HTTP进行优化的SPDY协议进行了深入了研究和测试。通过分析SPDY协议,介绍了休眠恢复现象,并分析了现有TCP协议对这种现象处理能力的不足,提出了拥塞窗口固定阶段的状态。针对web中长期TCP连接的idle状态和应用程序速率限制两种状态,提出了拥塞窗口休眠恢复算法,并且利用仿真实现验证了其改进效果。通过对web中TCP连接特性的分析,结合web的发展情况,分析了修改TCP拥塞窗口的好处,并通过大量仿真测试给出了建议修改值。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第1章绪论  10-12
  1.1 本论文的背景  10-11
  1.2 本论文研究内容  11
  1.3 本论文的结构安排  11-12
第2章 Internet拥塞控制基础  12-24
  2.1 基本概念  12-13
  2.2 源端拥塞控制机制  13-15
    2.2.1 TCP拥塞控制机制原理  13-14
    2.2.2 现有TCP协议的版本  14-15
  2.3 路由器拥塞控制机制  15-19
    2.3.1 主动队列管理(AQM)  15-18
    2.3.2 路由器拥塞通知机制  18-19
  2.4 基于ECN的传输控制协议  19-24
    2.4.1 显式控制协议XCP  19-22
    2.4.2 可变结构拥塞控制协议VCP  22-24
第3章 HTTP相关技术研究  24-35
  3.1 HTTP/SCTP协议研究  24-27
    3.1.1 SCTP协议介绍  24-26
    3.1.2 HTTP/SCTP分析评价  26-27
  3.2 SPDY协议研究  27-35
    3.2.1 SPDY协议概述  27-28
    3.2.2 SPDY主要帧格式  28-32
    3.2.3 SPDY性能测试  32-35
第4章适应web的传输层优化  35-45
  4.1 TCP休眠恢复现象分析  35-36
  4.2 TCP休眠恢复拥塞窗口策略改进  36-39
    4.2.1 拥塞窗口固定阶段  36-37
    4.2.2 拥塞窗口恢复算法  37-38
    4.2.3 有效时间ET设定研究  38-39
  4.3 仿真测试与分析  39-44
    4.3.1 拓扑结构及设置  39-40
    4.3.2 瓶颈链路影响结果分析  40-41
    4.3.3 往返时延影响结果分析  41-43
    4.3.4 测试总结  43-44
  4.4 本章小结  44-45
第5章 TCP初始拥塞窗口修改  45-55
  5.1 TCP初始拥塞窗口对web影响分析  45-46
  5.2 web中不同TCP初始拥塞窗口性能测试  46-53
    5.2.1 IW对传输时间的影响  46-49
    5.2.2 IW对丢包率的影响  49-51
    5.2.3 不同IW在大web页面下测试  51-53
  5.3 测试结果总结和结论  53-54
  5.4 本章小结  54-55
结论与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-61
攻读硕士学位期间发表的论文  61

基于拥塞控制的web优化研究

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