MPTCP下的公平性機(jī)制研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)地不斷發(fā)展、電子設(shè)備成本地不斷降低，現(xiàn)有的通信終端一般都具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(比如4G和WIFI)，兩個(gè)通信終端之間也存在著多條通信路徑。MPTCP(Multipath TCP)作為一種新型傳輸層協(xié)議，具有協(xié)調(diào)使用多條路徑的功能，相比傳統(tǒng)TCP具有更高的吞吐量、更好的可靠性，能夠自適應(yīng)地將數(shù)據(jù)流從較擁擠的路徑轉(zhuǎn)移到不擁擠的路徑。
　　為了保證對(duì)TCP的公平性和友好性，MPTCP的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是要滿足網(wǎng)絡(luò)公平性，即一條MPT

2、CP連接獲得的吞吐量應(yīng)該等于一條TCP連接在MPTCP的最佳子路徑上獲得的吞吐量?，F(xiàn)有的擁塞控制方案在慢啟動(dòng)階段卻沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求，在首次慢啟動(dòng)過(guò)程中，一條MPTCP連接獲得的吞吐量比TCP高，當(dāng)MPTCP的子流數(shù)目越多時(shí)，這種不公平性更加明顯。另外，MPTCP在慢啟動(dòng)階段產(chǎn)生的大量丟包會(huì)嚴(yán)重影響MPTCP的性能，我們發(fā)現(xiàn)MPTCP甚至不如TCP。
　　為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出一種耦合子流的MPTCP慢啟動(dòng)方案，在首次慢啟動(dòng)階段

3、將子流耦合起來(lái)，通過(guò)調(diào)整子流在慢啟動(dòng)的增長(zhǎng)速度和慢啟動(dòng)門限，盡量使MPTCP獲得與TCP相同的吞吐量，以保證對(duì)TCP的公平性，同時(shí)減少丟包，提升MPTCP在慢啟動(dòng)階段的性能。
　　另外，網(wǎng)絡(luò)公平性雖然保證了MPTCP對(duì)TCP的公平性，卻限制了MPTCP在條件允許時(shí)性能的提升。當(dāng)MPTCP的子流不共享瓶頸時(shí)，此時(shí)并沒(méi)有必要保證對(duì)TCP的公平性，但MPTCP仍然要滿足總吞吐量不大于TCP的要求，這限制了MPTCP的性能。因此，最近的研

4、究提出了瓶頸公平性的準(zhǔn)則對(duì)于同一多路徑連接中相互共享瓶頸鏈路的子流，使這些子流的吞吐量之和與TCP在該瓶頸可以獲得的吞吐量相等。而對(duì)于剩下的不共享瓶頸鏈路的子流，不做此類限制，使它們各自吞吐量都等于TCP可以獲得的吞吐量。這就使得MPTCP的共享瓶頸檢測(cè)成為一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。
　　為了提高M(jìn)PTCP的共享瓶頸檢測(cè)準(zhǔn)確率，加快基于瓶頸公平性的擁塞控制算法的實(shí)現(xiàn)與部署。本文提出了基于方差的共享瓶頸檢測(cè)方案(VSBD)。VSBD在接收