MPTCP多路径网络环境中的传输优化技术研究

发布时间：2023-03-25 05:57

　　现如今,越来越多的电子设备如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等同时都配有多种接入网络的接口,如3G、4G、WiFi、IP网络。为了保证鲁棒性,计算机网络中许多网络设备都存在大量的冗余未被合理利用,造成一定的浪费。为了提高网络资源的利用率,多路径传输技术开始迅猛发展,其核心思想是以资源共享的方式,把数据流分发到多条链路上来提高网络利用率,降低网络接入设备的成本开销,使利用电子设备的多网络接口特性实现多路径并行传输成为可能。在多路径传输技术当中,Multipath TCP(MPTCP)协议在近年成为研究热门,MPTCP协议为TCP协议的扩展,允许在一个连接中创建多条子路径并行传输数据。许多多路径传输技术不兼容应用层的应用程序和网络中间体设备,商用成本高,但MPTCP协议兼容传统TCP协议、网络中间体,不需要修改应用程序,有很大的推广前景。但是,现有的MPTCP协议仍存在很多缺陷。本文从拥塞控制算法、包调度算法和安全性的角度改善基于MPTCP协议的多路径传输技术,将TCP拥塞控制算法CDG扩展到MPTCP协议上,得到MP-CDG算法,兼顾与TCP流共享瓶颈时的公平性,并仍能比经典的MPTCP拥...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题研究内容与意义
        1.2.1 课题研究内容
        1.2.2 课题研究意义
    1.3 本文结构
第二章 多路径传输关键技术
    2.1 多路径传输概念、发展及现状
    2.2 MPTCP概述
        2.2.1 MPTCP架构设计
        2.2.2 MPTCP连接处理
        2.2.3 MPTCP功能分解
    2.3 MPTCP经典拥塞控制算法
        2.3.1 Uncoupled TCP算法
        2.3.2 Coupled算法
        2.3.3 LIA算法
        2.3.4 OLIA算法
    2.4 MPTCP经典包调度算法
        2.4.1 Round Robin(轮询)算法
        2.4.2 ATLB算法
        2.4.3 Linux-MPTCP调度算法
    2.5 NS-3仿真平台介绍
        2.5.1 NS-3介绍
        2.5.2 NS-3中的MPTCP模块
    2.6 本章小结
第三章 MP-CDG拥塞控制算法
    3.1 MPTCP拥塞控制基本原理
    3.2 MP-CDG拥塞控制算法
        3.2.1 算法提出
        3.2.2 MP-CDG算法原理
        3.2.3 MP-CDG流程图
    3.3 仿真及性能测试
        3.3.1 仿真场景
        3.3.2 网络参数设置
        3.3.3 性能评估指标
        3.3.4 MP-CDG算法实现
        3.3.5 MP-CDG性能评估
    3.4 本章小结
第四章 两级队列-动态评分(DQ-DS)的包调度算法
    4.1 待解决的问题
        4.1.1 乱序到达问题
        4.1.2 缓存阻塞问题
    4.2 两级队列-动态评分(DQ-DS)的包调度算法
        4.2.1 基本描述
        4.2.2 算法思路与原理
        4.2.3 DQ-DS算法详细描述
    4.3 仿真及性能测试
        4.3.1 仿真场景
        4.3.2 网络参数设置
        4.3.3 性能评估指标
        4.3.4 DQ-DS算法实现
        4.3.5 DQ-DS算法性能评估
    4.4 本章小结
第五章 基于MPTCP协议的安全传输框架研究
    5.1 互联网数据传输的安全隐患
    5.2 基于MPTCP协议的安全传输框架
    5.3 MPTCP协议在终端内核的实现
        5.3.1 安卓手机内核实现MPTCP协议
        5.3.2 Linux内核实现MPTCP协议
    5.4 仿真及性能测试
        5.4.1 仿真场景
        5.4.2 网络参数设置
        5.4.3 框架实现
        5.4.4 安全性评估
        5.4.5 性能评估
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 下一步工作
参考文献
致谢



本文编号：3770684