一种基于HSTCP改进的公平性算法

在高速网络中现有的标准TCP不能充分的利用网络带宽,HSTCP(HighSpeed TCP)作为解决这一问题的可行方法被提出.试验表明HSTCP比标准TCP能够更充分的利用带宽,但存在着严重的RTT不公平性.首先通过仿真试验和数学分析对HSTCP的RTT不公平性进行研究,然后在原有算法的基础上添加一个公平性因子来降低由于RTT不同造成的窗口增长差异.试验表明改进算法有效保证了HSTCP流的带宽公平性、降低了丢包率.     

TCP的RTT不公平性问题模型分析与仿真

传输控制协议(TCP)在保证当前网络的稳定运行上起着至关霞要的作用.然而,TCP的和式增加积式减小的拥塞窗口更新策略也存在一定的问题:具有不同往返时延(RTT)的TCP数据流在竞争瓶颈带宽时将引发带宽不公平分配问题.Chiu利用平面图形的方法对两个数据流间的RTr不公平性问题进行了直观的分析,并在网络研究领域内被广泛认可.通过建立TCP拥塞窗口更新策略的简化的模型,从理论上更加深刻地分析了TCP所存在的RTT不公平性问题,得到了更具普遍性的结论.同时,通过在NS2网络仿真平台下的试验验证了该模型的合理性.     

一种基于HSTCP的拥塞控制改进算法

针对TCP Reno在高带宽大延迟网络中带宽的利用率不高和HSTCP拥塞控制算法的公平性缺陷,该文提出了基于HSTCP的改进算法mHSTCP。当网络带宽未充分利用时,mHSTCP的窗口增长采用HSTCP模式,当网络状况趋于拥塞时,mHSTCP的窗口增长采用TCP Reno模式。测试结果表明,改进的mHSTCP算法对高速传输中不同流之间的公平性有明显的改善。     

一种基于窗口的拥塞控制：TCPImpv

在高带宽延迟积网络中,传统TCP导致很低的网络效率。我们研究了窗口增量函数对网络稳定性和效率的作用,并提出TCPImpv拥塞控制。仿真结果表明,在高带宽延迟积网络中,TCPImpv的网络效率和分组丢弃性能明显优于HSTCP;在一般网络条件下,TCPImpv保持了传统TCP的性能。     

异构无线网络中 TCP Vegas 算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络.异构无线网络中,TCP 端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题.针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于 TCP Vegas 的传输层拥塞控制算法 B-Evegas.给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口.仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后 TCP 连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延     

HSTCP的RTT不公平现象及分析

传统的TCP在高速网络中丢失恢复时间长和丢失支持率低,不能充分利用网络带宽,难以实现大数据量传输。HSTCP（HighSpeed TCP）等高速TCP方案通过修改拥塞控制机制具有在高丢失率环境中TCP友好性和在低丢失率的环境中高扩展性等特点,但是通过实验发现存在严重的RTT（Round Trip Time）不公平性问题。对HSTCP中RTT不公平现象用模型进行了分析。     

高速网络中TCP拥塞控制算法的研究

针对TCP在高速网络中的缺陷,提出了改进的BIC TCP拥塞控制算法。优化算法通过监控链路缓存的变化,调整探索可用带宽过程中的拥塞窗口增加值,当拥塞发生时将慢启动门限和拥塞窗口设为估计带宽和最小RTT乘积,达到降低网络拥塞频率和避免因高速数据流导致缓存区溢出的目的。实验结果表明优化算法的性能在高速网络中得到很大的提高。     

基于RTT的TCP拥塞控制慢启动改进算法

分析目前TCP拥塞控制的慢启动策略及其存在的短连接带宽浪费、过度丢包等实际问题,提出一种基于RTT（Round Rrip Time,往返时延）反馈的TCP慢启动改进算法SS IM(Slow Start Improved)。改进算法在慢启动过程前期为快速利用当前有效网络带宽,拥塞窗口保持较高速度增长,后期为避免加重网络拥塞,根据当前网络状况动态地缓慢调整拥塞窗口增长因子,使cwnd（congestion window,拥塞窗口）平滑过渡到ssthresh（slow start threshold,慢启动阈值）。性能分析和NS2仿真实验结果表明,改进算法能有效地减少分组丢包数,提高网络吞吐量,降低路由排队时延,平缓数据突发量冲击,降低网络拥塞发生的可能性,利于网络性能的提高。     

TCP New Veno:一种改进的TCP拥塞控制机制

TCP Veno协议通过对慢启动、拥塞避免和快速恢复的修改,改进了传统的TCP Reno的性能。然而,TCP的不公平性的问题仍然有待于解决。参与竞争的TCP流之间的不平衡可能造成某些通信源垄断队列空间。例如,当长RTT和短RTT流共存时,网络流量会逐渐集中于短RTT链路上。提出了一种新的TCP拥塞控制机制——TCP New Veno。其基本思路是通过引入带宽预测和动态窗口变化的思想进一步改进TCP Veno的性能,并导出其数学模型。数学分析和仿真实验都证明,改进后的算法在保证吞吐量的基础上提高了原算法的公平性。     

异构无线网络中TCP Vegas算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络。异构无线网络中,TCP端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题。针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于TCP Vegas的传输层拥塞控制算法B-Evegas。给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口。仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后TCP连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延。     

一种改进HSTCP公平性的拥塞控制算法

标准传输控制协议在高速、长距离等应用条件下存在网络带宽不能充分利用的问题, 高速传输协议的提出可以解决此问题, 但在数据包往返时延上存在较大不公平性. 在分析传输公平性基础上, 通过离散事件网络模拟器进行公平性模拟验证, 提出一种通过添加公平因子改进高速传输协议公平性的算法, 经仿真验证, 该算法减轻了因RTT不同造成的不公平性.     

一种基于RTT公平性的TCP慢启动算法

分析标准慢启动算法应用于包含GEO卫星链路的网络时存在的问题,提出一种基于RTT公平性的TCP慢启动改进算法。改进算法采用大初始窗口机制,慢启动初期窗口保持指数增长,慢启动后期引入窗口增长控制因子,使RTT较大的窗口增加较快,反之增加较慢。性能分析和仿真结果表明,改进算法可以在慢启动后期减缓拥塞窗口的增长速度,削弱RTT较小的TCP流竞争带宽的侵略性,在一定程度上保证不同RTT数据流共享带宽的公平性。     

传输控制协议拥塞控制中往返时间公平性分析的新结论

通过平面图形和建模的方法,分析了传输控制协议(TCP)拥塞控制中的网络往返时间(RTT)公平性.对于瓶颈链路,如果采用主动队列管理(AQM),两个竞争的TCP数据流流量比值近似为RTT比的倒数,存在RTT不公平性;如果采用弃尾队列管理,只有在不发生数据包超时的情况下,才出现明显的RTT不公平性,如果出现数据包发送超时,则情况较为复杂,频繁出现RTT大的TCP数据流多占用网络带宽的现象,因此很难得到一般性的结论.最后通过NS2仿真来验证所建模型和分析方法的正确性.     

基于改进慢启动算法的大文件快速传输

针对传统TCP在当前网络环境下传输大文件性能较低的问题,对TCP传输协议中的慢启动算法部分进行了相应的研究与优化。根据标准慢启动算法存在的问题并结合高速网络以及大文件传输的性能特点,提出了一个具有网络状态感知能力的慢启动改进算法。改进算法主要优化了TCP拥塞窗口的增长策略,它实时地监测文件在传输过程中TCP报文段的往返时间（RTT）,并根据RTT的变化情况采用不同的窗口增长方式更新拥塞窗口;将改进算法部署在Linux网络模块中并分别在模拟网络环境和实际网络中进行测试。实验结果显示,改进算法能使发送窗口一直保持在一个较高的水平,实际数据传输速率和吞吐量均有了明显的提高。     

基于模糊控制的ad hoc网络TCP算法研究

TCP协议是针对固定可靠网络设计的一种传输协议,它把数据包丢失或延迟的原因都归结为网络拥塞。在移动自组网上直接应用TCP 协议,网络性能会因比特出错率高等原因大幅下降。针对无线自组织网络高误码的基本特征,基于TCP Vegas协议和环回时间的均值和方差改变趋势,采用不同的控制策略调节发送端的数据发送速率,从而优化传输控制协议的吞吐量,提高网络资源的利用率。仿真研究结果表明,与传统的传输控制协议相比,该算法具有更高的吞吐量和稳定的拥塞控制窗口。     

Can high-speed networks survive with DropTail queues management?

It has been observed that TCP connections that go through multiple congested links (MCL) have a smaller transmission rate than the other connections. Such TCP behavior is a result of two components (i) the cumulative packet losses that a flow experiences at each router along its path; (ii) the longer round trip times (RTTs) suffered by such flows due to non-negligible queueing delays at congested routers. This double “bias” against connections with MCLs has been shown to approximate the so-called minimum potential delay fairness principle in the current Internet. Despite the recent proliferation of new congestion control proposals for TCP in high-speed networks, it is still unclear what kind of fairness principle could be achieved with such newly proposed congestion control protocols in high-speed networks with large-delays. Studies already show that some high-speed TCP variants may cause surprisingly severe RTT unfairness in high-speed networks with DropTail routers.This paper studies the problem of unfairness in high-speed networks with some well-known high-speed TCP variants in presence of multiple congested links and highlights the severity of such unfairness when DropTail queue management is adopted.Through a simple synchronized loss model analysis, we show how synchronized losses with DropTail in high-speed networks could lead to severe RTT unfairness and drop probability (DP) unfairness; while random marking AQM schemes, which break the packet loss synchrony mitigate such unfairness dramatically by ensuring that the packet loss probability of a flow is the sum of the loss probabilities on the congested routers it crosses.Extensive simulations are carried out and the results support our findings.     

一种新型的端到端TCP拥塞控制机制

拥塞控制机制是决定TCP协议性能的重要因素。传统拥塞控制机制在卫星网络中运用时会导致TCP性能的大幅下降。本文提出了一种新的适应于卫星网络大延时特点的端到端拥塞控制机制,通过观察连续的不同长度的数据包的RTT的变化来确定网络带宽和适宜的拥塞窗口。实验结果证明,这种新机制在吞吐量、公平性、友好性方面均好于当前主流的端到端拥塞控制机制。     

一种卫星网络中RTT公平性增强算法

为解决卫星网络中由于链路长时延、网络拓扑动态变化等造成的TCP连接RTT不公平性问题,给出了一个卫星网络中RTT不公平性增强方案TCP Riff。TCP Riff中引入了参考连接RTT的概念,通过一个基准RTT,使得异构RTT的TCP连接窗口的增长,继而传输速率的增长独立于连接的RTT,从而获得了很好的RTT公平性。NS仿真实验表明TCP Riff明显地减少对长RTT连接的性能差异,并且,在出现拥塞和链路差错情况下,相对于TCP标准版本具有明显的吞吐量优势,以及良好的公平性和友好性。值得提出的是TCP Riff没有破坏TCP协议端到端的语义,并且与其他TCP增强方案是兼容的。