下一代Internet擁塞控制策略研究.pdf

1、隨著Internet的飛速發(fā)展，用戶數(shù)量的急劇增加，新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，雖然網(wǎng)絡(luò)帶寬以摩爾定理的速率增長(zhǎng)，但仍無(wú)法滿足人們對(duì)帶寬資源的需求。擁塞控制問(wèn)題在新的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)環(huán)境下繼續(xù)成為研究熱點(diǎn)。同時(shí)，針對(duì)層出不窮的不良行為甚至惡意行為流造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞，TCP擁塞控制機(jī)制顯得力不從心，迫切需要研究新的擁塞控制理論與方法。擁塞控制的目標(biāo)就是高效、公平地利用網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)的綜合性能和服務(wù)質(zhì)量。所以有效地解決擁塞問(wèn)題是改善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能、提高網(wǎng)

2、絡(luò)通訊服務(wù)質(zhì)量的主要手段；并且網(wǎng)絡(luò)擁塞控制也是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和控制理論交叉領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)課題，不僅具有重要的理論研究背景和意義，同時(shí)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文主要工作如下：
　　 1、在TCP擁塞控制理論上采用流體模型，建立了新的Reno擁塞控制算法延遲微分方程的動(dòng)態(tài)模型，并對(duì)該Reno算法模型控制器的局部魯棒性進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Reno協(xié)議的一個(gè)自身魯棒性缺陷：在網(wǎng)絡(luò)延遲猛增或者是鏈路帶寬很大時(shí)Reno將變

3、得不穩(wěn)定。這使得Reno不適合下一代Internet工作環(huán)境，然后通過(guò)基于包模型的網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了理論推導(dǎo)結(jié)果。
　　 2、基于TCP源端算法在穩(wěn)定狀態(tài)下的循環(huán)模型，詳細(xì)分析了Vegas在公平性能方面的不足，設(shè)計(jì)了F-Vegas(Fairness-Vegas)算法。所設(shè)計(jì)的算法可以有效的解決Vegas連接在網(wǎng)絡(luò)路由改變?cè)斐傻耐掏铝砍掷m(xù)下降問(wèn)題，同時(shí)有效的改善Vegas與Reno之間競(jìng)爭(zhēng)的公平性，通過(guò)仿真驗(yàn)證了F-Vegas

4、的高效性和公平性。
　　 3、針對(duì)Vegas在非對(duì)稱鏈路上出現(xiàn)反向通路擁塞導(dǎo)致的TCP連接吞吐量劣化問(wèn)題，提出了改進(jìn)算法E-Vegas。E-Vegas利用新的時(shí)延測(cè)量方法來(lái)估計(jì)前向通路的可用帶寬，有效的提高了傳統(tǒng)Vegas連接的吞吐量，同時(shí)也有效降低了算法執(zhí)行的復(fù)雜度。
　　 4、從協(xié)議工作性能的角度對(duì)TFRC協(xié)議進(jìn)行了分析，得出了TFRC不適合MANET網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的結(jié)論。針對(duì)此問(wèn)題提出了Vegas Virtual TFR