基于資源統(tǒng)籌的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)中的資源包括數(shù)據(jù)資源和網(wǎng)絡(luò)資源兩部分。前者可理解為某種具體的服務(wù)內(nèi)容(如視頻,語(yǔ)音,網(wǎng)頁(yè)等),后者常用來(lái)描述在用戶獲取服務(wù)的過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)所能提供的傳輸條件(如帶寬,時(shí)延,抖動(dòng)等)。在知識(shí)爆炸的當(dāng)今社會(huì),數(shù)據(jù)資源的容量變得越來(lái)越龐大,新型的獲取方式也層出不窮。用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的要求逐步提高。
　　 由于硬件技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能得到了大幅度的提升。各種無(wú)線傳輸技術(shù)的出現(xiàn)使得用戶在接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)有了更多的選擇。終端設(shè)備能夠

2、為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分配獨(dú)立的地址,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的多家鄉(xiāng)。但傳統(tǒng)的傳輸協(xié)議只支持在收發(fā)兩端建立一條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,很難充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。
　　 不難看出日益復(fù)雜的數(shù)據(jù)資源和日趨緊張的網(wǎng)絡(luò)資源之間存在矛盾,因此合理的進(jìn)行資源統(tǒng)籌是十分重要的研究課題。本文的工作正是在這樣的背景下展開(kāi)的,主要內(nèi)容包括:
　　 (1)在歸納現(xiàn)有傳輸協(xié)議的前提下,給出了資源統(tǒng)籌的方法和途徑,提出了一種多路徑傳輸吞吐量的建模方法。建模過(guò)程分析了將單路

3、徑傳輸協(xié)議擴(kuò)展到多路徑時(shí)可能遇到的問(wèn)題,考慮了路徑丟包率、往返傳輸時(shí)間和擁塞窗口的變化規(guī)律。同時(shí)給出了一種優(yōu)化算法用于降低模型的計(jì)算復(fù)雜度。這部分內(nèi)容為研究資源統(tǒng)籌提供了理論基礎(chǔ)。
　　 (2)分析了接收緩存阻塞問(wèn)題形成的原因,提出了一種多路徑環(huán)境下接收緩存阻塞問(wèn)題的建模方法。由于在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行信息交互時(shí)可能發(fā)生丟包,數(shù)據(jù)包未必能按序到達(dá)接收端。當(dāng)使用多路徑進(jìn)行傳輸時(shí),路徑的性能參數(shù)不同也可能導(dǎo)致從不同路徑發(fā)送的數(shù)據(jù)包到達(dá)接收端時(shí)

4、發(fā)生亂序。而亂序問(wèn)題是導(dǎo)致接收緩存阻塞的主要原因。這部分內(nèi)容從實(shí)際情況出發(fā)為研究資源統(tǒng)籌提出了潛在的問(wèn)題。
　　 (3)提出一種多路徑環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)單向性能參數(shù)的測(cè)量方法,并給出基于該方法的三個(gè)具體應(yīng)用:重傳機(jī)制設(shè)計(jì)、帶寬估計(jì)和共享瓶頸帶寬檢測(cè)。在傳統(tǒng)客戶端和服務(wù)器模式下,這三個(gè)應(yīng)用可以分別用于緩解接收緩存阻塞、設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)包發(fā)送機(jī)制,保證TCP友好性。這部分內(nèi)容考慮了多路徑中網(wǎng)絡(luò)單向性能參數(shù)的重要性,為資源統(tǒng)籌提供了一種具體的解

5、決方案。
　　 (4)在一種多路徑傳輸協(xié)議中通過(guò)兩種不同的方法實(shí)現(xiàn)了單向時(shí)延的比較。通過(guò)分析丟包類(lèi)型與路徑當(dāng)時(shí)所屬的狀態(tài),設(shè)計(jì)了基于時(shí)延的數(shù)據(jù)包重傳機(jī)制。為了增強(qiáng)重傳機(jī)制應(yīng)對(duì)路徑故障的能力,引入了路徑的潛在失敗狀態(tài)。仿真結(jié)果顯示兩種實(shí)現(xiàn)方法都能夠獲得較高的準(zhǔn)確性,同時(shí)該重傳機(jī)制能夠在一定程度上緩解接收緩存阻塞的問(wèn)題。
　　 (5)編寫(xiě)程序測(cè)試了互聯(lián)網(wǎng)中不同路徑的前向和后向時(shí)延差,同時(shí)結(jié)合一體化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思想,提出了一種連