FAST TCP拥塞控制公平性改进研究

摘要

当前,随着计算机和通信技术的飞速发展,互联网已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。互联网的应用由以前简单的数据传输、到实时通信、再到现在的远程协作和控制,它的应用领域不断拓宽,速度越来越快、规模也越来越庞大。然而,一定时期内的网络资源是有限的,网络拥塞不可避免。因此,怎样设计更高效、更合理的拥塞控制机制对现有网络的顺畅运行发挥着至关重要的作用。面对复杂的网络环境和不断膨胀的客户需求,拥塞问题至今还没有一个完美的解决方案,网络拥塞控制依然是当前计算机网络和通信技术研究的一个热门话题。
　　 拥塞控制算法根据实现的位置不同,主要分为链路算法(linkalgorithm)和源端算法(source algorithm)两种:链路算法在路由器和交换机中执行,作用是检测网络拥塞,并产生拥塞反馈信息；源端算法在主机和网络边缘设备中执行,作用是根据拥塞反馈信息实时调整数据的发送速率。衡量拥塞控制算法有许多标准,如效率、公平性、稳定性、友好性和收敛性等,其中公平性是最重要的标准之一。
　　 本文分析了目前应用最广泛的源端拥塞控制算法--TCP协议,重点研究了针对高带宽长延时网络而出现的FAST TCP协议,通过NS2仿真实验平台,我们比较了FAST TCP以及其它一些主流拥塞控制算法的优缺点,并选择公平性作为主要研究方向。
　　 本文研究了FAST TCP模型及其算法,针对其在公平性方面存在的不足,提出了改进的拥塞控制算法F-FAST TCP,通过在原有算法中添加一个公平因子,达到显著改善其性能的目的。并对传统的TCP拥塞控制算法、FAST TCP及F-FAST TCP进行了模拟仿真,通过理论分析和实验证明,在公平性和相对友好性方面F-FAST TCP确实能比原算法获得更好的性能。最后,提出了新算法的设计模型和公平因子的选取方案。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 拥塞控制算法研究现状

1.3 本文的主要研究内容和组织结构

第二章 TCP捌塞控制机制

2.1 拥塞控制概述

2.1.1 拥塞产生的原因和危害

2.1.2 TCP拥塞控制实现

2.2 TCP拥塞控制主要算法

2.3 拥塞控制的评价标准

第三章 FAST TCP拥塞控制机制研究

3.1 FAST TCP模型及特征

3.2 FAST TCP仿真方案设计

3.3 FAST TCP拥塞控制性能分析

第四章 FAST TCP公平性改进研究

4.1 FAST TCP算法公平性分析及存在的问题

4.2 FAST TCP算法公平性实验及数学分析

4.3 F-FAST TCP——公平性改进的FAST TCP算法

第五章 F-FAST TCP拥塞控制算法设计

5.1 F-FAST TCP模型设计

5.2 F-FAST TCP公平因子的选取方案

5.3 F-FAST TCP有效性实验

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要的研究成果