SCTP拥塞控制机制的研究与改进

论文摘要

流控制传输协议SCTP（Stream Control Transmission Protocol）是2000年产生的一种新型传送层协议,由于其具有多种创新的特性,现在已经成为一种通用的传送层协议,成为网络的研究热点。本文针对SCTP不能有效检测出网络的轻度拥塞,并且当数据报丢失时导致吞吐量锐减的问题,提出一种改进的SCTP Vegas拥塞控制机制,目的是使其能尽早地检测网络拥塞并采取相应措施,尽量避免数据报的丢失,主要通过改进拥塞控制机制中的慢启动算法、拥塞避免算法和快速重传算法实现。其中慢启动算法根据拥塞窗口与慢启动阈值的大小采用不同的拥塞窗口增长策略；拥塞避免算法通过吞吐量的比较来改变拥塞窗口大小；快速重传算法当收到一个重复的确认报文时就判断是否启动快速重传算法。本文的主要工作包括分析SCTP主要特性,与TCP（Transmission Control Protocol）、UDP（User Datagram Protocol）进行特性对比；分析TCP Reno拥塞控制机制、SCTP拥塞控制机制和TCP Vegas拥塞控制机制；借鉴TCP Vegas拥塞控制机制的核心思想,提出一种改进的SCTP Vegas拥塞控制机制,主要改进拥塞控制机制中的慢启动算法、拥塞避免算法和快速重传算法；对SCTP Vegas拥塞控制机制与传统的TCP Reno共享带宽时进行数学建模,分析两者的性能；改进机制理论上可以适用于任何传统上由TCP支持的应用程序；在NS2网络仿真工具下进行基于C++和OTc1编程的层次的仿真实验,修改NS2.28下的SCTP源代码,实现改进的拥塞控制机制；对SCTP多宿主特性、多流特性等进行仿真验证；设置带宽受限且存在信道错误的实验环境,对改进的拥塞控制机制进行仿真并分析时延、时延抖动、丢报率等服务质量指标；实验结果证明SCTP Vegas拥塞控制机制在时延、丢报率指标上要好于传统的SCTP拥塞控制机制,在时延抖动指标上两者相差不大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 工作内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 SCI-P拥塞控制机制
• 2.1 流控制传输协议
• 2.1.1 主要特性
• 2.1.2 主要功能
• 2.2 拥塞控制
• 2.2.1 拥塞原因
• 2.2.2 控制策略
• 2.2.3 TCP拥塞控制机制
• 2.3 SCTP拥塞控制机制
• 2.3.1 SCTP与TCP拥塞控制的区别
• 2.3.2 SCTP拥塞控制
• 2.4 TCP Vegas拥塞控制机制
• 第三章 SCTP Vegas拥塞控制机制
• 3.1 SCTP Vegas拥塞控制机制
• 3.1.1 RTT更新算法
• 3.1.2 慢启动算法
• 3.1.3 拥塞避免算法
• 3.1.4 快速重传和快速恢复算法
• 3.1.5 拥塞控制算法
• 3.2 模型分析
• 3.2.1 慢启动模型分析
• 3.2.2 拥塞避免模型分析
• 3.3 应用价值
• 第四章 实现与仿真
• 4.1 实现框架
• 4.2 仿真工具
• 4.3 仿真实现
• 4.4 仿真实验
• 4.4.1 网络拓扑设置
• 4.4.2 数据分析与处理
• 4.4.3 多宿主特性仿真
• 4.4.4 多流特性仿真
• 4.4.5 SCTP Vegas拥塞控制机制仿真
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 未来工作
• 参考文献
• 致谢
• 缩略词
• 发表论文