TCP擁塞控制慢啟動(dòng)策略的優(yōu)化及仿真.pdf

1、TCP擁塞控制算法大體共有4種策略組成(1)慢啟動(dòng)：在建立連接或者在連接停止而等待超時(shí)發(fā)生時(shí)，通過(guò)慢啟動(dòng)策略向網(wǎng)絡(luò)中注入數(shù)據(jù)流，并且逐步地試探出網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬。(2)擁塞避免：預(yù)測(cè)擁塞將在何時(shí)發(fā)生，然后在分組剛要被丟棄前降低主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生。(3)快速重傳和快速恢復(fù)：當(dāng)有分組丟失或重傳超時(shí)，用于重傳丟失的分組和從擁塞狀態(tài)中恢復(fù)出來(lái)。這些算法的基本思想是1988年Jacobson提出的AIMD (Additive I

2、ncrease and Multiplicative Decrease)。當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量少而且單一，今天網(wǎng)絡(luò)流量增長(zhǎng)迅猛并且種類多樣。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸連接所經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)短將連接分為長(zhǎng)生存期連接和短生存期連接。研究表明，Internet中的數(shù)據(jù)傳輸大多數(shù)是短生存期連接(如WEB)，但是數(shù)量占少數(shù)的長(zhǎng)生存期連接(如FTP)則傳送了大部分的數(shù)據(jù)量。短的連接往往在還沒(méi)有進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)就已經(jīng)終止，這就意味著短連接經(jīng)常處于慢啟動(dòng)階段。所以說(shuō)，慢啟動(dòng)機(jī)

3、制的性能直接影響了短連接的傳輸效率。對(duì)于長(zhǎng)生存期的連接，慢啟動(dòng)機(jī)制作用于連接啟動(dòng)階段和分組超時(shí)的重傳階段，所以慢啟動(dòng)機(jī)制的性能對(duì)長(zhǎng)連接也有一定的影響。因此，改善和提高慢啟動(dòng)的性能對(duì)于提高Internet的性能具有重要的意義。為了有效提高短生存期連接的傳送效率以及改善長(zhǎng)生存期連接的啟動(dòng)過(guò)程和丟包重啟過(guò)程的傳輸效率，研究者提出了系列改進(jìn)方法。其中，M．Allman等設(shè)計(jì)一個(gè)更大的初始窗口，減少慢啟動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間且大大提高了短生存期連接的慢啟動(dòng)

4、開始階段的效率；Venkata N PadmanaMlan提出TCP Fast—start利用緩存最近的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)保存網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)來(lái)縮短新的一次慢啟動(dòng)的時(shí)間，從而顯著減少了短的突發(fā)的傳輸延遲，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)比較穩(wěn)定的情況下，TCP Fast—start能減少了網(wǎng)絡(luò)性能的降低。以上方法從不同的方面對(duì)TCP慢啟動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化，但均存在局限性。 本文對(duì)慢啟動(dòng)算法的性能進(jìn)行了初步研究。慢啟動(dòng)的原有算法在某些時(shí)候使發(fā)送數(shù)據(jù)包的速度增長(zhǎng)過(guò)快，導(dǎo)致路由器