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流控制传送协议拥塞控制机制的研究

作　者: 徐千
导　师: 沈苏彬
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信息网络
关键词: 流控制传送协议 拥塞控制 公平性 网络仿真
分类号: TN915.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


流控制传送协议SCTP是IETF于2000年提出的一种新型的传送层协议,由于在多方面优于TCP和UDP协议,因此受到研究者的重视。SCTP协议的拥塞控制基本上继承了TCP的拥塞控制,在拥塞控制方面也存在和TCP类似的丢包率过大,吞吐量相对较小的问题。本文针对SCTP拥塞控制部分存在的不足,加入TCP Vegas算法思想,提出一种SCTP拥塞控制算法的改进算法SCTP Vegas-A。算法改进了慢启动和拥塞避免两个部分。在慢启动阶段,动态调整r,ssthresh控制因子,采用逐步逼近的拥塞窗口增长策略,有效解决了大带宽时延积网络拥塞窗口增长过早结束的问题;在拥塞避免阶段,按照拥塞程度把窗口增长划分为三个阶段,在每个阶段采用区别的拥塞窗口调整策略,并参照吞吐量及网络实际情况,合理调整α,β的值,使拥塞窗口增长更加准确。除了提出SCTP Vegas-A拥塞控制算法,本文还做了一下工作:分析SCTP协议并且与TCP、UDP进行比较;分析比较TCP Reno,TCP Vegas,SCTP拥塞控制机制,并指出SCTP拥塞控制机制存在的不足;对TCP Reno和SCTP Vegas-A进行数学推导,探讨兼容性解决办法;对TCP Reno和SCTP Vegas -A共存时进行仿真验证,表明SCTP Vegas可以和TCP Reno共存;对改进算法SCTP Vegas-A进行仿真验证,从吞吐量,丢包率,时延,时延抖动等方面说明改进后的算法性能相对原算法获得了提高;探讨SCTP及改进算法适合WEB应用。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章 绪论  8-14
  1.1 研究背景及意义  8-10
  1.2 研究现状  10-12
  1.3 主要工作  12
  1.4 论文结构  12-14
第2章 SCTP 协议  14-23
  2.1 SCTP 分组格式  14-16
  2.2 SCTP 主要特点  16-19
    2.2.1 多宿主（Multi-homing）  16-17
    2.2.2 多流(Multi-streaming)  17-18
    2.2.3 报文分帧(Message framing)  18
    2.2.4 更高的安全性  18-19
    2.2.5 选择性确认（SACK）  19
  2.3 SCTP 的功能分析  19-22
    2.3.1 关联的建立与释放  20
    2.3.2 流内报文的顺序递交  20-21
    2.3.3 用户数据分段  21
    2.3.4 证实和拥塞避免  21
    2.3.5 数据块捆绑  21
    2.3.6 分组的有效性验证  21
    2.3.7 通路管理  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章 拥塞控制及拥塞控制算法  23-31
  3.1 拥塞控制  23-25
    3.1.1 拥塞控制的必要性  23-24
    3.1.2 拥塞产生的原因  24
    3.1.3 拥塞控制策略  24-25
  3.2 现有拥塞控制算法  25-30
    3.2.1 TCP Reno  25-26
    3.2.2 TCP Vegas  26-28
    3.2.3 SCTP  28-30
  3.3 本章小结  30-31
第4章 SCTP 拥塞控制算法改进  31-47
  4.1 SCTP Vegas-A 算法  31-37
    4.1.1 慢启动算法改进  31-34
    4.1.2 拥塞避免算法改进  34-37
  4.2 SCTP Vegas-A 拥塞控制算法数学模型分析  37-43
    4.2.1 慢启动模型分析  38-40
    4.2.2 拥塞避免模型分析  40-43
  4.3 SCTP Vegas-A 与TCP Reno 的兼容性问题  43-46
  4.4 本章小结  46-47
第5章 实现与仿真  47-62
  5.1 仿真工具NS2  47-48
  5.2 仿真实现  48-53
  5.3 仿真实验  53-61
    5.3.1 仿真拓扑及参数设置  53
    5.3.2 SCTP Vegas-A 单独运行  53-58
    5.3.3 SCTP Vegas-A 和TCP Reno 共存  58-61
  5.4 本章小结  61-62
第6章 SCTP Vegas-A 的应用研究  62-68
  6.1 HTTP 协议  62-63
  6.2 HTTP/TCP 不足  63-65
  6.3 HTTP/SCTP Vegas-A 的优势  65-67
  6.4 本章小结  67-68
第7章 总结与展望  68-70
  7.1 工作总结  68-69
  7.2 工作展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
附录  74-79
缩略词  79-80
攻读硕士学位期间的研究成果  80

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 通信规程、通信协议
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