BI-TCP：高速网络中的TCP拥塞控制算法及其改进

摘要

本论文主要介绍TCP拥塞控制算法的分析与研究。它首先概括介绍了拥塞控制算法的设计和分析的一般问题，接着介绍TCPReno，在此基础上重点介绍了BI-TCP及其不足，并作出改进，最后我们使用NS2仿真数据来进一步验证这些算法，分析并作出相应的总结。　　Reno是目前实现最为成熟的、标准最通行的、应用也最广泛的算法，该算法所包含的慢启动，拥塞避免和快速重传/快速恢复机制，是以后众多算法的基础。本文所重点介绍的算法BI-TCP则依据AIMD理论模型，并在Reno基础上提出了精细的改进，加入了三个新设计：加性增长(AI)与对半检索增长(BSI)、快速收敛，从而成为一种全新的TCP捌塞控制算法。　　BI-TCP致力于解决大带宽时延积(BDP)网络环境下Reno所无法逾越的问题，虽然有着良好的性能，但是也存在需要改进的地方。本文针对BI-TCP的不足——侵占力太强和不适应小带宽环境，对BI-TCP提出了自己的修改方案——BIplus，解决了BI-TCP与现有TCP拥塞控制算法兼容性不好、不适应低速链路等问题。

目录

文摘

英文文摘

南京邮电学院学位论文独创性声明及南京邮电学院学位论文使用授权声明

第一章概 述

1.1拥塞控制及其算法简介

1.2 TCP拥塞(流量)控制

1.3算法性能的分析

1.3.1平衡性能

1.3.2动态性能

1.4本章小结

1.5论文架构

第二章RENO算法介绍及分析

2.1 RENO拥塞控制机制有限状态机

2.2 RENO的拥塞控制算法描述

2.2.1慢启动/拥塞避免

2.2.2快速重传/快速恢复

2.3更多考虑

2.3.1闲置后重启连接

2.3.2确认生成

2.3.3丢失恢复机制

2.4 RENO算法的性能分析

2.4.1平衡性能

2.4.2动态性能

2.5本章小结

第三章BI-TCP算法及其改进

3.1 RENO在大带宽时延积环境下的不足

3.2 BI-TCP拥塞控制机制有限状态机

3.3 BI-TCP的拥塞控制算法描述

3.3.1 BI-TCP窗口增长机制

3.3.2快速收敛(Fast Convergence)：

3.4 BI-TCP的特征

3.4.1 BI-TCP的响应函数

3.4.2参数的预设与修改

3.5 LOW WINDOW和发送队列长度的更多考虑

3.5.1 Low window的考虑

3.5.2发送队列的考虑

3.6 BIPLUS：更具扩展性、公平性的BI-TCP

3.6.1 BI-TCP的瑕疵

3.6.2改进：使“最大值探索”期的增长更平缓

3.7本章小结

第四章仿真及其数据分析

4.1仿真环境——NS2

4.2在NS上扩展BI-TCP、BIPLUS算法模块

4.3利用NS对BI-TCP算法仿真并进行结果分析

4.3.1仿真实验场景

4.3.2 NS2仿真网络环境的实现：Tcl_Scripts

4.3.3情形一：单链单流(BI-TCP vs.Reno)

4.3.4情形二：单链同质流、单链异质流(BI-TCP vs.Reno)

4.3.5情形三：多链异质流(BI-TCP vs.Reno)

4.4利用NS对BIPLUS仿真并进行结果分析

4.4.1情形一：单链异质流(BI-TCP vs.BIplus)

4.4.2情形二：多链异质流(BI-TCP vs.Blplus)

4.5结论

4.6本章小结

第五章总结与未来展望

致谢(ACKNOWLEDGEMENT)

参考文献