MPTCP不对称多路径的流量并发控制

发布时间：2017-10-25 18:20

  本文关键词：MPTCP不对称多路径的流量并发控制

  更多相关文章： MPTCP 不对称多路径 流量调度算法 接收缓存管理

【摘要】：随着无线技术的不断进步、电子设备的成本不断降低以及网络接入技术的多样性增加,终端普遍装配了多个接口,可以连接到不同的归属网络,形成多宿主(multi-home)结构。多宿主网络接入已成为移动互联网的一个重要特性。但是,多宿主特性带来一系列值得研究的新问题,尤其是如何利用多条路径实现并发传输、如何控制数据流量的分担和集中缓存的管理等。这些问题对于多路径并发传输协议的设计和性能分析是至关重要的。MPTCP是一种得到广泛关注的并发传输协议,它通过聚合多条路径来提高数据的传输速率。但是MPTCP的流量调度算法尚不完善,在不对称路径上传输时产生大量失序的数据包。这些数据包不能立即被应用层接收,需要占用大量的缓冲区,并导致吞吐量下降。因此,需要对MPTCP不对称多路径进行并发流量控制。本文提出一种基于传输时延自适应的多路并发调度算法。该算法在发送端进行流量分配时,考虑每条路径的往返时间(RTT),自适应分配不同路径的流量。通过在网络仿真工具(NS2)中增加的MPTCP模块进行仿真实验,验证了新调度算法可以提高传输效率,比传统轮询算法吞吐性能高出61%。本文进一步提出一种缓冲区管理算法,采用合并的方式对数据块进行处理,提高了接收缓存的控制效益。通过在MPTCP模块中增加的缓冲管理模块,验证了缓冲区管理的高效性。实验结果表明,通过管理后所需的缓冲区容量远小于未经管理的容量,资源利用率提高了3.7倍。论文工作的主要贡献如下:(1)实验分析了路径差异性与失序到达的相互关系,以及有限接收缓冲产生吞吐性能劣化的条件;(2)提出了一种基于传输时延的多路径流量分配算法,通过NS2仿真实验,验证该算法的有效性;(3)提出了一种数据块在接收缓存中的排列与合并方法,并通过新增的缓冲管理模块,验证缓冲区存储效率。
【关键词】：MPTCP 不对称多路径 流量调度算法 接收缓存管理
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.04
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 专用术语注释表9-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 论文的研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 论文课题来源13-14
• 1.4 主要工作和创新点14
• 1.5 论文的组织结构14-16
• 第二章 多路径并发传输技术综述16-30
• 2.1 多路径并发传输的概念16-19
• 2.1.1 多路径并发传输的需求及应用16-17
• 2.1.2 CMT-SCTP基本概述17-18
• 2.1.3 MPTCP与CMT-SCTP性能比较18-19
• 2.2 MPTCP协议规范19-26
• 2.2.1 MPTCP相关文档及目标19-20
• 2.2.2 MPTCP层次结构及功能模块20-22
• 2.2.3 MPTCP连接过程22-24
• 2.2.4 MPTCP报文段格式24-26
• 2.3 MPTCP关键技术及存在的问题26-29
• 2.3.1 拥塞控制26-27
• 2.3.2 公平性问题27-28
• 2.3.3 可靠性问题28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 MPTCP多路并发流量问题分析及控制方案30-43
• 3.1 引言30-31
• 3.2 MPTCP调度算法主要影响因素31-33
• 3.2.1 重传机制31-32
• 3.2.2 接收端窗口限制32-33
• 3.2.3 队首阻塞33
• 3.3 流量调度算法对吞吐性能的影响33-36
• 3.3.1 轮询数据调度算法33-34
• 3.3.2 MPTCP与TCP性能比较34-36
• 3.4 多路并发调度算法的设计36-42
• 3.4.1 基于传输时延自适应调度算法37-40
• 3.4.2 网络仿真环境40
• 3.4.3 仿真结果与分析40-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 MPTCP多路并发传输的接收缓存管理43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 多路并发接收缓存阻塞43-47
• 4.2.1 接收缓存阻塞仿真43-45
• 4.2.2 接收缓存阻塞对多路并发传输的影响45-47
• 4.3 接收缓存的管理方法47-51
• 4.3.1 缓存管理的分类47-48
• 4.3.2 按序接收的管理48-49
• 4.3.3 失序接收的管理49-51
• 4.4 缓冲管理的仿真设计51-52
• 4.4.1 MPTCP缓冲模块函数设计51
• 4.4.2 仿真结果与分析51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 5.1.1 论文总结53-54
• 5.1.2 研究展望54-55
• 参考文献55-58
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文58-59
• 致谢59

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1 刘红岗;基于卡尔曼滤波的移动MPTCP数据分发算法研究[D];广西大学;2016年

2 陈睿;MPTCP不对称多路径的流量并发控制[D];南京邮电大学;2016年

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本文编号：1094929