一种提高TCP与UDP数据流公平性的拥塞控制机制

在UDP业务流逐步占据大部分网络带宽的情况下,如何在网络层对UDP包进行拥塞控制显得尤为重要。在网络拥塞时,由于UDP包本身缺乏反馈机制,将会产生严重的丢包或者UDP抢占TCP带宽的现象。文中提出了基于网络层的发送端缓冲队列管理的拥塞控制机制,可以均衡TCP和UDP的带宽使用,同时通过对路由器ICMP网络拥塞报文的处理,建立了高效的流量调节策略,并进行了网络仿真实验。实验结果表明,基于该机制的拥塞控制可以有效改善网络不同业务流带宽使用的不公平性。     

区分服务网络中带宽利用的公平性

为了解决DiffServ网络中带宽利用的不公平性 ,该文提出了一种自适应的数据包标记算法AFM(AdaptiveFairMarker) .与现有的标记算法相比 ,它有两个显著的不同 :( 1)增加了一种带宽估计机制 ,对网络中可使用的带宽进行动态估计 ,并将所估计的带宽以按比例的方式公平地分配给各个汇聚流 ;( 2 )对TCP协议作了一个微小而又非常有效的改进 ,在控制TCP拥塞窗口的同时尽量避免TCP协议的AIMD机制 .该文通过仿真试验对算法进行了验证 ,结果证实AFM算法比其它几种算法具有更好的公平性     

高带宽延时网络中一种协同式拥塞控制协议

提出一种协同工作式的TCP(transmission controlprotocol)拥塞控制改进协议C3P(cooperant congestion control protocol),通过C3P源端检测RTT(roundtri ptime)延时信息和路由器反馈的1bit显式预测信息来判断网络拥塞状态,自适应地调节拥塞窗口.仿真实验表明,C3P协议能够有效地适应这种高带宽延时网络的传输特性,以保证网络获得更优的链路利用率、TCP友好性以及流与流之间的公平性.     

异构网络中基于MPTCP的协作拥塞控制方案

提出了一种基于MPTCP的协作拥塞控制方案。在拥塞避免阶段,该方案首次以马尔科夫链模型为基础,对异构网络中各条路径上未被确认的数据包个数进行预测,进而计算出各条路径所能承载的最大数据量。若网络拥塞窗口值大于各条路径所能承载的最大数据量中最小值的2倍,则启动协作拥塞控制机制。在协作拥塞控制机制下,根据AIMD算法的加性增加准则调整拥塞窗口,若网络拥塞窗口值大于各条路径所能承载数据量之和,则结束协作拥塞控制机制,执行传统的TCP慢启动算法。为了提高慢启动阶段的带宽利用率,对TCPW(TCP Westwood)带宽估计算法进行改进,使路径可用带宽的估计更准确,从而提高慢启动阈值设置的合理性。仿真结果表明,在保证异构网络负载均衡及单条TCP流公平性的前提下,该方案能够增加成功传输数据包的数量。     

基于优先级的CHOKe算法仿真与性能分析

为将区分服务(DiffServ)网络架构中的优先级服务与网络拥塞控制相结合,提出一种应用于DiffServ架构核心路由器的CHOKe算法(CHOKeW)。针对不同优先级别的数据流进行带宽分区,为高优先级的数据流分配高带宽,并且当发生网络拥塞时通过限制高速非响应流占用的带宽,达到保护响应流的同时兼顾相同优先级数据流公平性的目的。实验使用NS-2建立仿真模型,分析CHOKeW算法、加权公平队列算法、RIO算法的不同优先级混合流的带宽公平分配情况,结果表明,CHOKeW算法能够有效提高网络性能,保证网络服务质量,并且较好地解决基于公平性和优先级的带宽分配问题     

高带宽时延乘积网络中的TCP性能仿真分析

在高带宽时延乘积网络中,现有TCP协议由于其使用的拥塞控制机制使得数据流长时间以低速率发送数据,不能有效利用网络带宽,造成带宽利用率随着带宽的增大而下降。对高带宽时延乘积网络中TCP的性能进行仿真,结果表明在该网络环境中使用TCP传输数据不能有效利用网络带宽。最后详细分析拥塞控制机制造成TCP使用带宽利用率低的原因。     

基于路由器反馈拥塞控制机制的研究

随着网络的不断发展,传统的TCP拥塞控制机制已经不能很好地适应现有的网络环境;文中在分析了不同反馈信息的价值的基础上提出了一种新的基于路由器反馈的拥塞控制机制RSCP,部署方便,不需要额外包头;该机制创造性地提出了信号包的方法与路由器交换信息,并以公平带宽和公平剩余带宽为反馈信息,在以公平带宽为基点的基础上根据公平剩余带宽的变化调整发送速率,同时采用快速启动机制使连接能够快速达到公平带宽;仿真实验证明RSCP在单瓶颈网络中能取得高利用率、低队列长度和零丢包以及良好的收敛性能.     

管道流量泄漏监测的传感器网络中拥塞控制协议的研究

针对管道流量泄漏和管网突发性的爆管,以管道流量泄漏为应用对象,将一种协同式拥塞控制协议应用于管道流量泄漏监测中,提出TCP(transmission control protocol)拥塞控制改进协议C3P(cooperant congestion control protocol),通过C3P源端检测RTT(round trip time)延时信息和路由器反馈的1bit显式预测信息来判断网络拥塞状态,自适应地调节拥塞窗口.仿真实验表明C3P协议能够有效地适应高带宽延时网络的传输特性,以保证网络获得更优的链路利用率、TCP友好性以及流与流之间的公平性.     

基于TCP Vegas的网络拥塞控制改进算法*

由于TCP Vegas在与TCP Reno算法共存的网络环境中不能公平地竞争到带宽,TCP Vegas-A拥塞控制算法有效地改进了TCP Vegas算法在带宽竞争力弱方面的缺陷。对TCP Vegas-A算法进行了仿真研究并提出一种拥塞控制改进算法TCP NewVegas。基于NS2的仿真实验证明TCP NewVegas算法提高了与TCP Reno共存时在网络中的带宽竞争能力。     

改进TCP拥塞控制算法的仿真及应用研究

研究网络拥塞优化控制问题.由于网络承载量猛增,产生堵塞,延迟增加,使网络效率降低.传统网络的TCP拥塞控制算法不能区分网络拥塞和网络随机错误丢包,导致网络带宽利用率低,网络拥塞严重,甚至导致网络崩溃.为了降低网络拥塞的概率,提出了一种改进的TCP拥塞控制算法.改进的网络拥塞控制算法首先通过对网络状态进行预测,能够有效区分网络拥塞和网络随机错误丢包,同时对TCP网络拥塞控制算法的拥塞避免、快速重传和快速恢复机制进行改进,改善网络性能.最后采用NS2仿真器对算法进行仿真,实验结果表明,提高了网络平均吞吐量,带宽利用率更高,很好的避免了网络拥塞.     

TCP Vegas-b:TCP Vegas改进算法

针对TCP Vegas存在的过早结束慢启动进入拥塞避免阶段,导致带宽利用率下降;与TCP Reno共享一条链路时不能公平的竞争到带宽等不足,提出了改进算法TCP Vegas-b。该算法改进了慢启动阶段的窗口增加方式并且在拥塞避免阶段中动态调整、的值。实验结果表明,改进后算法有效的解决了慢启动过早结束的缺陷,提高了吞吐量,并且实现了Vegas和Reno在共存环境下两者良好的兼容性。     

EHSTCP:改进的高速TCP算法

TCP在高带宽时延积网络中不能获得良好的性能,主要表现为低的吞吐量和大的窗口震荡.HSTCP算法解决了传统TCP算法在高带宽时延积网络下的性能瓶颈,但HSTCP在拥塞点时会产生大量的数据包丢失,同时当队列管理为去尾算法时,存在着严重的RTT不公平性问题.针对HSTCP算法的性能缺陷,该文提出一种在拥塞避免阶段进行拥塞避免模式切换的改进算法,称为EHSTCP.基于拥塞窗口历史值的端到端可用带宽预测方法,利用拥塞窗口历史信息来判断拥塞避免切换点.同时引入RTT公平因子,消除了HSTCP的RTT不公平性问题.NS2仿真实验验证了算法的有效性.     

一种高性能的TCP Vegas改进算法

TCP Vegas由于慢启动过早结束,拥塞避免阶段调整周期过长等原因,在与TCP Reno共存的网络环境中无法公平共享可用带宽。针对这些造成Vegas在竞争环境中过于保守的问题,本文提出一种高性能TCP Revised Vegas算法,该拥塞窗口控制算法采用平滑处理和增量因子的思想,增加Vegas的侵略性。通过数值分析和模拟实验,证明新算法在单一部署环境或者混合共存环境下,性能都得到提高,且公平性得到改善。     

一个适用于DTN网络的拥塞避免与解除方案

DTN(delay-tolerant network,延迟容忍网络)的网络特点及其采用的托管传输机制易造成网络受限资源(如缓存、带宽等)的耗尽,形成网络拥塞,导致网络性能的下降。传统TCP拥塞控制机制不适用于DTN网络。提出了一个全新的适用于DTN网络的拥塞避免与拥塞解除方案。拥塞避免根据在足够小的时间段内DTN链路的传输延迟和传输能力的确定性,建立DTN网络有向多径图,对数据发送速率、接收速率、带宽使用等链路负载分割与约束控制,尽可能地提高网络资源的利用率。拥塞解除在节点存储资源划分的基础上,通过节点内存储资源转换与节点间报文转移相结合的方法,解除DTN网络的拥塞状况。仿真结果显示,与其他DTN拥塞控制机制相比,所提方案具有良好的报文交付率、网络开销等网络性能。     

V2G网络中基于带宽自适应的拥塞控制协议优化

V2G网络下PLC链路带宽受限、高误码率等特点导致现有的TCP NewReno拥塞控制机制缺乏对丢包类型的有效判断,将链路上由噪声干扰的随机错误丢包与网络拥塞丢包统一当做拥塞事件处理,从而造成不必要的拥塞避免,导致了低吞吐量问题.根据此问题,提出了一种基于带宽自适应的拥塞控制算法.该算法通过分组预测拥塞等级感知网络状态,由此估计可用带宽来判断丢包类型,实现了拥塞窗口自适应调节.仿真结果表明该算法在拥塞窗口的增长、吞吐量、公平性、收敛性和友好性等方面都优于现有算法,V2 G网络的吞吐量得到明显提升.     

TCP友好速率控制协议的分析及应用

传统的TCP由于采用速率减半的拥塞退避机制而使其在数据传输时易产生过大的速率波动,而UDP不具备拥塞退避机制,在拥塞的网络环境中,UDP流将大量抢占TCP流的网络带宽,同时自身的丢包也迅速增加,并可能带来系统拥塞崩溃的潜在危险,因此TCP和UDP都不能很好地满足实时流媒体业务的需要。文中研究了一个具有拥塞退避机制、网络吞吐量波动小,且能够与TCP协议公平分享带宽的传输协议———TCP友好速率控制协议(TFRC),并将其应用于实时多媒体流传输应用程序。研究测试结果表明采用TFRC后多媒体的实时播放较TCP平滑了许多。     

TCP／IP拥塞控制研究

综述了Internet上TCP／IP拥塞控制研究方面一些最新的工作,分析了拥塞控制的原理、TCP／IP拥塞控制所使用的典型技术,并着重论述了TCP／IP拥塞控制所面临的问题,这包括自相似性问题、效率问题、公平性问题、算法改进、区分服务和多点广播中拥塞控制和TCP／IP在特殊网络（ATM网和卫星网）上拥塞控制等问题,并提出了其进一步的研究方向。     

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。     

一种基于带宽估计的无线网拥塞控制机制

针对无线网提出了一种基于带宽估计的拥塞控制机制。该机制利用TCP确认帧携带的数据包到达时间来估算包到达速率，从而得到带宽的估计值。在此基础上用带宽的估计值更新拥塞窗口，避免在发生链路错误时启动拥塞控制机制，由此提高了TCP在无线网上的性能。实验结果表明，算法能减少链路差错对TCP性能带来的影响，提高了TcP在无线网上的吞吐率。