多宿主系统中传输协议拥塞控制的研究

发布时间：2017-05-17 06:02

  本文关键词：多宿主系统中传输协议拥塞控制的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：正在兴起的云计算、物联网,以及大量的关键应急服务都迫切地需要下一代互联网能提供高吞吐量和多种接入标准,从而足以抵御网络故障,提高快速复原能力,避免因服务临时中断导致的巨大经济损失。这些关键服务的可用性可以通过终端设备的多宿主功能的多路径并发传输与多个ISP冗余连接来保证。多路径传输协议MPTCP与CMT-SCTP正是下一代互联网多宿主系统的协议实现,也是目前国际IETF组织讨论的热点。 多路径传输协议对多条数据流的拥塞控制会面临公平性等问题,所以传统的单路径拥塞控制机制不能满足多路径传输协议的需求。本文首先对现有的多路径传输技术进行了详细的分类介绍,随后回顾了传统TCP、SCTP拥塞控制算法,分析了产生网络拥塞的原因,针对多路径并发传输的不公平性问题,着重介绍了基于资源池思想的多路径拥塞控制新算法CMT/RPvl CC、CMT/RPv2CC与MPTCP-like CC。这些算法引入了考虑全局的因子对传统拥塞控制算法进行扩充和修正,使得每条子流之间的拥塞窗口都按比例改变,从而达到提高吞吐量、实现资源公平性分配、平衡拥塞的目的。 本文为了验证多宿主系统中传输协议拥塞控制机制的有效性,分别构建了本地的和基于大规模NorNet国际测试床的两组测试环境。在本地的测试环境中针对三种多路径拥塞控制新算法,设计了共享瓶颈和路径不相交两种场景进行测试。结果表明基于资源池的多路径拥塞控制机制,在两种场景中都较好地解决了一般公平性、友好性问题；CMT/RPv1CC较好的适用于传输特性相似的路径;而MPTCP-like CC和CMT/RPv2CC适用性更广,还能较好地适用于传输特性不相似路径。在NorNet国际测试床上重点测试了(?)MPTCP多路径传输协议的拥塞控制机制,分别就横跨亚洲与欧洲的两站点场景和跨越美洲、亚洲及欧洲的三站点场景进行了测试。结果表明当没有瓶颈发生时,在单路径与多路径传输中Cubic、Lia和Reno三种拥塞控制机制之间没有本质的区别,个别情况,Cubic的表现还比Lia和Reno要好；低速的ISP作为发送端时,多路径并发传输明显地提升了接收端的接收数据率,平衡了拥塞；高速的ISP作为发送端时,接收数据率变化不大,满足了拥塞控制机制的公平性原则,即不影响其它用户使用资源。
【关键词】：多宿主系统 并发多路径传输 MPTCP CMT-SCCTP 拥塞控制 性能分析
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 研究意义9-10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.2.1 MPTCP研究现状10-11
• 1.2.2 CMT-SCTP研究现状11
• 1.3 本文的研究内容及章节安排11-13
• 2 下一代互联网并发多路径传输协议13-20
• 2.1 并发多路径传输概述13-14
• 2.1.1 数据链路层上CMT13
• 2.1.2 网络层上CMT13
• 2.1.3 传输层上CMT13-14
• 2.1.4 并发多路径协议术语14
• 2.2 MPTCP和CMT-SCTP简介14-17
• 2.3 MPTCP和CMT-SCTP的三个关键问题17-20
• 2.3.1 路径管理机制17-18
• 2.3.2 缓存管理机制18-19
• 2.3.3 拥塞控制机制19-20
• 3 多路径传输的拥塞控制20-31
• 3.1 网络拥塞的含义20-21
• 3.2 拥塞产生的原因21-22
• 3.3 传统单路径TCP拥塞控制22-24
• 3.3.1 慢启动与拥塞避免22-23
• 3.3.2 快速重传与快速恢复23-24
• 3.4 传统SCTP单路径拥塞控制24
• 3.5 简单多路径传输的拥塞控制24-25
• 3.6 基于资源池的多路径传输拥塞控制新算法25-31
• 3.6.1 共享瓶颈的公平性思想25-26
• 3.6.2 基于资源池的方法26-28
• 3.6.3 CMT/RP v128
• 3.6.4 CMT/RP v228-29
• 3.6.5 MPTCP-Like CC29-31
• 4 基于资源池的多路径传输拥塞控制新算法测试与验证31-48
• 4.1 国际测试床介绍31-38
• 4.1.1 PlanetLab测试床31
• 4.1.2 OneLab测试床31-32
• 4.1.3 Hainu-EssenUni2012测试床32
• 4.1.4 NorNet测试床32-38
• 4.2 测试Ⅰ设计与性能分析38-43
• 4.2.1 本地测试场景构建38-39
• 4.2.2 参数配置39
• 4.2.3 性能分析39-43
• 4.3 测试Ⅱ设计与性能分析43-48
• 4.3.1 测试床场景构建43-45
• 4.3.2 参数配置45
• 4.3.3 性能分析45-48
• 5 总结与展望48-50
• 参考文献50-52
• 攻读硕士学位期间的研究成果及参与的科研项目52-53
• 致谢53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 符发;周星;杨雄;Hakim Adhari;Erwin P.Rathgeb;;MPTCP与CMT-SCTP多路径传输协议性能分析[J];计算机工程与应用;2013年21期

  本文关键词：多宿主系统中传输协议拥塞控制的研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：372638