新型互联网传输协议多路径重传技术的研究与实现

发布时间：2020-09-29 18:00

　　随着电子信息技术的不断发展,配备多个网络接口的智能设备随处可见。由于传统TCP/IP网络架构只允许单一接口的通信,导致多接口资源未被完全利用。为了改变这一现状,多路径传输技术应运而生。新型互联网面向连接的传输控制协议(Connection-Oriented Transmission Control Protocol for the New Internet,COTCP)是一种提供高效传输、动态服务迁徙的领先协议,同样支持多路径传输。由于多路径传输容易导致对乱序报文的误判和接收端缓冲阻塞,本文针对这些问题,提出了快重传触发算法和重传选路策略,使COTCP协议更好地支持多路径传输。首先,本文研究和比较了现有的传输层多路径传输方案,分析了传统重传方案对支持多路径传输存在的弊端,提出一种路径拥塞感知的快重传触发算法(Path Congestion Aware Retransmission Trigger Algorithm,PCAFRT)。PCAFRT 算法在发送端通过对确认报文的分析,判断接收端报文乱序的原因,避免了不必要的快重传的发生,同时提高了网络中的有效吞吐量。其次,本文通过研究现有的多路径重传选路策略,分析了单一路径度量值表示的意义和以单一路径度量值为判断依据的重传选路策略的局限性,提出了一种基于报文丢失率和传输时间的混合度量值的重传选路策略RTX-METRICS。基于这种策略,发送端可以更准确的选择最优路径,从而加快接收端缓冲阻塞的恢复。最后,论文对提出的两种重传技术分别进行了验证实验。实验基于新型互联网通信平台,并在不同路径状态下进行了多次实验。实验结果证明了论文提出的两种方案切实可行并有效提高了多路径传输性能。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TP393.04
【部分图文】：

一体化网络,结构模型,标识网,互联网

通大学硕±学位论文逦新型互联网传输控制协议原理研巧逡逑２新型互联网传输控制协议原理研究逡逑ＣＯＴＣＰ协议基于新型互联网网络结构，保证了连接的可靠、可控、可管，并逡逑数据高效传输和负载均衡的功能。本章主要研巧了邋ＣＯＴＣＰ协议的主要特点，逡逑了邋ＣＯＴＣＰ支持多路径传输的相关机制。逡逑２．１新型互联网体系结构逡逑新型互联网是一种一体化标识网络的二层网络结构。与０幻屯层网络模型和逡逑／ＩＰ四层网络模型不同，一体化标识网络模型将网络结构分为两个层次：网络逡逑服务层。图１表示了一体化标识网络与传统网络结构模型的对应关系。逡逑＇

基本功能,拥塞控制机制

ＣＯＴＣＰ是提供多流、多路径端到端可靠传输的面向连接的传输协议，具备Ｗ逡逑下特点：逡逑（１）由于ＣＯＴＣＰ是基于新型互联网架构，其位置在新型互联网单播通信协逡逑议之上而非传统ＴＣＰ／ＩＰ结构。所Ｗ邋ＣＯＴＣＰ参照新型互联网单播通信协议中所提逡逑出的标识完成可靠连接、路径管理Ｗ及路径选择机制。逡逑（２）逦ＣＯＴＣＰ可Ｗ在一个连接中创建多条流为上层的多种数据进行传输，而逡逑不必建立多个连接，减少了连接的开销。逡逑（３）逦ＣＯＴＣＰ能够实现一个连接中的数据通过多条路径传输，从而提高网络逡逑利用率、鲁棒性及安全性。逡逑（４）拥塞控制机制是传输协议的重要功能，ＣＯＴＣＰ的拥塞控制机制在保留逡逑了传统传输协议的拥塞控制机制的基础之上进行了支持多路径的改进。在多路径逡逑扩展下保证了传输的可靠交付，实现资源分配的公平性。逡逑２．２．１邋ＣＯＴＣＰ协议主要功能逡逑

过程图,连接建立,过程

通大学硕±学位论文逦新型互联网传输控制协议原理研ＣＰ连接建立时可Ｗ在报文中通告多个标识，构成标识列表。在连接建立的个端点交换标识列表，这些列表代表两端的可用标识。ＣＯＴＣＰ将每个目目的端口对视为一条路径，在同一个连接中的多条路径采用统一的端口号统的ＴＣＰ协议在最初设计时没有考虑连接建立时可能出现的安全问题。ＴＣ用Ｈ次握手的连接建立方式。在参数协商过程中，只要端点收到了邋ＳＹＮ为新连接分配内存资源。所Ｗ在ＴＣＰ连接建立时容易受到ＳＹＮ洪泛攻击ＴＡ逦ＴＢ逡逑

【参考文献】