新?lián)砣刂茀f(xié)議在Linux系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)和性能分析.pdf

1、通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，人們能夠更方便地去使用社交網(wǎng)站和微博這些互聯(lián)網(wǎng)新應(yīng)用，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石。傳輸層在網(wǎng)絡(luò)通信中發(fā)揮著重要的作用，而TCP則是使用最廣泛的傳輸層協(xié)議。因此，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下的TCP性能研究不僅具有很高的學(xué)術(shù)價(jià)值，而且在實(shí)際應(yīng)用中也有著重要的意義。
　　 擁塞控制是TCP協(xié)議必須執(zhí)行的機(jī)制，在有線網(wǎng)絡(luò)中，丟包被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)擁塞的標(biāo)志。但是，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，信道的誤碼率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有線網(wǎng)絡(luò)，由于信道原因而產(chǎn)生的丟包

2、現(xiàn)象頻繁發(fā)生。在發(fā)生隨機(jī)丟包的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)仍然可能處于空閑狀態(tài)，如果按照傳統(tǒng)的擁塞控制協(xié)議，減小擁塞控制窗口的大小，會(huì)導(dǎo)致更多的帶寬處于空閑狀態(tài)，造成TCP協(xié)議性能的下降。
　　 為了解決這一問(wèn)題，許多面向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的新?lián)砣刂茀f(xié)議被提出來(lái)，這些協(xié)議主要分為端到端的和中間層輔助的兩大類。在本論文中，我們研究了三個(gè)針對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)丟包問(wèn)題的端到端的新?lián)砣刂茀f(xié)議。TCP SPC協(xié)議將統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(Statistical Proces

3、s Control)理論引入到擁塞控制中；TCP_AW協(xié)議是TCP_Westwood協(xié)議的最新版本，TCP_Westwood協(xié)議利用估計(jì)的可用帶寬來(lái)進(jìn)行擁塞控制；而TCP_RACC協(xié)議是由接收端輔助來(lái)完成可用帶寬的計(jì)算的。三個(gè)協(xié)議從不同的角度提高TCP協(xié)議在無(wú)線環(huán)境中的性能。
　　 本論文在Linux內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)了上述三個(gè)協(xié)議，并對(duì)TCP SPC協(xié)議的控制策略做了改進(jìn)，以提高協(xié)議對(duì)TCP_Reno協(xié)議的友好性。本論文闡述了這三個(gè)協(xié)

4、議是如何在Linux內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)的，由于前兩個(gè)協(xié)議都是以發(fā)送端為核心的，符合內(nèi)核中擁塞控制模塊的接口設(shè)計(jì)，我們使用添加模塊的方式加以實(shí)現(xiàn)；而第三個(gè)協(xié)議是以接收端為核心的，內(nèi)核擁塞控制模塊所提供的接口不能滿足該協(xié)議的需求，所以選擇了直接修改內(nèi)核源代碼的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　 通過(guò)若干實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)丟包達(dá)到一定程度時(shí)，這三個(gè)協(xié)議所能達(dá)到的吞吐率要比TCP_Reno協(xié)議要高，同時(shí)，它們也對(duì)TCP_Reno協(xié)議保持著