内容中心网络中的拥塞控制策略研究

发布时间：2017-05-23 22:16

  本文关键词：内容中心网络中的拥塞控制策略研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：内容中心网络(Content-Centric Networking, CCN)是一种新型的网络体系结构,是未来网络的研究热点之一。由于网络资源的有限性和流量的突发性,拥塞问题依然是CCN中的基本问题。CCN具有流量自平衡和多内容源等特性,使得CCN和传统网络中的拥塞控制存在众多不同之处。拥塞控制对于提高网络性能和服务质量至关重要,因此CCN中的拥塞控制研究具有重要的意义。 当前对于CCN中拥塞控制策略的研究主要关注调节接收端或路由节点中Interest包的发送速率,没有考虑到内容的业务类型,这样的调节机制可能会影响到某些业务的服务质量,特别是对实时性要求较高的业务。另一方面,很多拥塞控制策略基于RTT (Round-Trip Time)预测进行拥塞判断,而CCN的内容源不确定性会导致RTT预测的不稳定性。除此以外,现有的基于逐跳的拥塞控制策略较少综合考虑路由节点上下游链路容量的不同。 针对目前提出的拥塞控制策略未考虑业务类型的问题,本文提出了一种面向多业务的显式反馈控制策略。在路由节点中主动检测待转发的Interest包队列,根据队列中各种业务的数量判断网络状态。为了保证更多业务的服务质量,有选择的将网络状态反馈给接收端。另外,考虑到CCN中路由节点较为开放,本文提出一种面向多业务的逐跳拥塞控制策略,根据队列中的业务流决定Interest包的发送速率。两种面向多业务的拥塞控制策略都能在保证更多业务服务质量的同时有效地解决拥塞问题。 针对CCN中由于多内容源造成的RTT预测不稳定性问题,本文提出一种改进的RTT预测机制。在Interest包中添加未来要请求的内容的标识,若在请求当前内容的过程中遇到存储预期内容的路由节点,在数据包中记录相关时间。当Data包返回时,可以通过其携带的时间信息计算RTT。结合改进的RTT预测机制,本文提出了一种接收端和路由节点的联合拥塞控制。在路由节点进行Interest包速率调整时综合考虑其上下游链路容量,并根据RTT超时及时的反馈给接收端,接收端进行平滑的拥塞窗口调整,实验结果表明提出的联合拥塞控制能够在有效地解决拥塞的同时充分利用链路带宽和降低业务流完成时间。 本文提出并实现了面向多业务的拥塞控制策略和联合控制策略,为保证服务质量的情况下处理拥塞和接收端与路由节点配合控制拥塞提供了解决方案,具有一定的借鉴意义。
【关键词】：未来网络 内容中心网络 拥塞控制 往返时延预测 逐跳控制策略
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 缩略词表8-9
• 目录9-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文的研究内容14
• 1.4 本文的组织结构14-17
• 第2章 相关技术研究17-31
• 2.1 未来网络17-25
• 2.1.1 改良派解决方案17-20
• 2.1.2 革新派解决方案20-25
• 2.2 拥塞控制问题25-30
• 2.2.1 传统TCP/IP网络中的拥塞控制26-28
• 2.2.2 CCN中的拥塞控制28-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第3章 面向多业务的拥塞控制策略研究31-45
• 3.1 问题的背景描述31-32
• 3.1.1 面向多业务的拥塞控制的重要性31-32
• 3.1.2 业务类型的介绍32
• 3.2 面向多业务的显式反馈拥塞控制32-39
• 3.2.1 面向多业务的拥塞判断32-36
• 3.2.2 面向多业务的拥塞反馈及处理36-39
• 3.3 面向多业务的逐跳拥塞控制39-41
• 3.4 实验与分析41-43
• 3.4.1 面向多业务的显式反馈实验41-43
• 3.4.2 面向多业务的逐跳拥塞控制实验43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 内容中心网络的联合拥塞控制策略研究45-61
• 4.1 单一接收端或路由节点的拥塞控制策略分析45-46
• 4.2 一种改进的往返时间预测机制46-51
• 4.2.1 现有的往返时间预测机制46-48
• 4.2.2 改进的往返时间预测机制48-51
• 4.3 联合接收端与逐跳拥塞控制策略51-56
• 4.3.1 联合拥塞控制的基本思想51-53
• 4.3.2 考虑上下游链路容量的拥塞判断53-54
• 4.3.3 接收端和路由节点的Interest包速率调整54-56
• 4.4 实验与分析56-59
• 4.4.1 吞吐量比较56-57
• 4.4.2 完成时间比较57-59
• 4.5 本章小结59-61
• 第5章 总结与展望61-63
• 5.1 本文总结61-62
• 5.2 研究展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-69
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李乔;何慧;张宏莉;;内容分发网络研究[J];电子学报;2013年08期

2 罗万明,林闯,阎保平;TCP/IP拥塞控制研究[J];计算机学报;2001年01期

3 周文莉;吴晓非;;P2P技术综述[J];计算机工程与设计;2006年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 毛鹏轩;下一代网络拥塞控制关键算法的研究[D];北京交通大学;2013年

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本文编号：389249