基于TCP的网络拥塞控制研究

【摘要】： 随着网络的发展,传统的TCP拥塞控制机制已经不能应对多样化的网络应用和联网模式了,一方面,现有的网络拥塞控制机制需要进行大量的更新以适应新出现的技术要求;另一方面,网络向后兼容的特性要求不能抛弃现有协议的体系结构;再者,现有的TCP拥塞控制算法在新出现的高速网络或者无线网络中表现出很差的性能;最后,当多种网络应用同时存在时,数据流之间的相互侵害使整个网络的性能表现得极为低下,因此,研究如何改造现有的拥塞控制算法以应对网络新发展的要求就具有重要的意义。 现有的拥塞控制算法是TCP拥塞控制的基础,在分析了经典的拥塞控制算法及正在大量使用的不同TCP拥塞控制机制的基础上,对新出现的适应于无线网络和高速网络的多种TCP拥塞控制机制进行了研究,仿真实验的比较证明了这些新的拥塞控制机制能提高网络的性能。 针对当前TCP协议存在不同数据流相互侵害的不足,设计了一种基于接收端应用的拥塞控制系统,此系统由目标速率分配子系统、流量控制子系统、数据流计算子系统、数据流分类子系统四个子系统组成,其实现策略是通过改变接收端发送ACK的速率和滑动窗口的大小的方法控制不同数据流的速率和带宽,以减小不同类型的数据流之间的拥塞。 通过仿真实验比较了在使用和不使用此系统时数据流的延时和整个链路的吞吐率的情况,结果表明此系统能够有效地隔离不同网络应用的数据流,减小它们之间存在的相互拥塞和相互侵害,满足用户对性能的预期。