下一代互联网中基于共享拥塞的多路径选择机制研究

摘要

网络融合的需求促使下一代互联网的诞生，下一代互联网具有能够利用多种带宽、支持具有QoS能力的传输技术、用户自由接入不同的服务提供商、支持广泛移动性等特点。SCTP-CMT较好地解决传统TCP、UDP协议在此方面的不足。目前，SCTP-CMT中路径间存在共享拥塞情况下多路径选择问题一直是学者关注的核心问题之一，需要进行进一步的研究。SCTP-CMT继承了SCTP协议的诸多优点但是出于采用多路径同时传输接受缓存阻塞问题会相对于单路径传输更加严重。为了缓解这一现象有的学者对于重传策略和路径选择机制进行了改进，先前关于SCTP-CMT的研究都是基于各条路径是独立的假设，考虑现实网络的实际情况需要对共享拥塞情况下的多路径传输进行研究。北京邮电大学学者提出了GMS算法在共享拥塞情况下对多路径进行合理的选择，GMS算法虽然能保证选择的多条路径是独立的，但是对于共享拥塞情况没有进行进一步分析，造成在共享拥塞位置资源的浪费。
　　本文对于共享拥塞情况下的多路径传输进行了深入分析，改进了GMS算法对于共享拥塞处理的不合理性，在共享拥塞处对共享拥塞的几条链路进行性能分析，建立了虚拟多路径模型。提出了基于背包的多路径选择算法(Knapsack-based MultipathSelection，KMS)首先，对共享拥塞进行检测，路径的单向性能参数进行测量如单向延迟和端到端可用带宽。其次，利用切比雪夫不等式对于路径差异很大的路径进行抉择;对于路径差异不大的路径再利用背包算法进行选择。最后通过仿真实验对KMS算法、GMS算法、RMS算法在共享拥塞情况下分多条路径间差异很大（存在单条很好或者很差路径）和多条路径间差异不大对上述三种算法的性能进行分析。实验结果也证明了在单条最好路径情况下GMS算法和KMS算法的性能差异不大，而在其他情况下KMS算法优于GMS算法和RMS算法，也充分说明了KMS算法对于共享拥塞处理的合理性以及虚拟多路径模型的正确性。最后，对课题工作进行了总结，并对未来研究工作给予了展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究现状

1．2．1 SCTP研究现状

1．2．2 CMT研究现状

1．3 本文研究内容和方法

1．4 本文的组织结构

第2章 SCTP和CMT的关键技术

2．1 SCTP特性

2．2 SCTP分组格式

2．3 SCTP实现的关键问题

2．4 多路径传输关键技术及存在问题

2．5 本章小结

第3章 多路同时传输时路径的选择

3．1 引言

3．2 路径差异导致的接收缓存阻塞

3．3 接收缓存缓解方案

3．3．1 重传策略的研究

3．3．2 CMT部分传输路径情况下的分析

3．4 本章小节

第4章 基于共享拥塞的多路径选择

4．1 引言

4．2 路径相关性研究

4．2．1 问题描述

4．2．2 现有解决方案

4．3 共享拥塞情况下基于背包的多路径选择

4．3．1 共享拥塞的探测

4．3．2 共享节点和链路的处理

4．3．3 基于背包的多路径选择

4．4 本章小节

第5章 基于共享拥塞的多路径选择机制的验证

5．1 仿真模型建立

5．2 仿真结果分析

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 未来研究方向

参考文献

致谢