基于传输层多宿的CMT路径选择策略研究

论文摘要

随着Internet的发展,传输层单宿端到端的通信协议TCP和UDP等在传输性能、容错能力和安全性等方面都受到了极大的挑战。传输层多宿端到端的通信协议如基于SCTP的多路同时传输CMT （Concurrent Multipath Transfer）的出现大大提高了端到端通信的吞吐量和网络资源的利用率,故开展CMT传输性能的研究是目前的研究热点。CMT同标准的SCTP建立关联的过程相同,在关联建立的开始选定一条主路径,不同的是CMT在关联开始传输数据的一段时间内数据是从主路径上传输的,之后的时间内数据同时从所有路径上传输,而SCTP的数据传输只在主路径上进行。目前,本文在研究基于传输层多宿的CMT时,通过分析和模拟仿真实验发现CMT多路同时传输路径选择机制存在以下两个问题：（1）关联开始传输数据的时间以及关联整体的传输性能与关联建立开始时选定的主路径的丢包率有很大的关系,主路径的丢包率低,则关联建立完成开始传输数据的时间早,并且整个关联数据传输的性能高。反之,则关联建立完成开始传输数据的时间晚,并且数据传输的性能相对而言较低。（2）CMT使用所有路径不区分路径条件的优劣从每一条路径上传输同样多的数据并未提高端到端的数据传输性能。即,CMT发送端函数以包为单位发送数据,只要路径的Cwnd允许就调用发送数据的函数每次向其发送一个数据包。本文针对以上CMT路径选择存在的问题,进行了深入的研究,并提出了CMT-PDS解决方案,该方案主要实现以下两点功能：（1）在关联建立的开始选定丢包率最低的路径将其作为主路径。（2）在CMT数据传输的过程中动态选择丢包率低的路径,将其作为主路径,在发送数据的过程中,只要该主路径的Cwnd允许就调用发送数据的函数向其发送两个数据包,直到达到该路径的Cwnd。其他的路径在数据发送的过程中只要路径的Cwnd允许,也调用发送数据的函数但是保持原来的发送方式不变,只发送一个数据包。该方案的目标是实现条件好的路径多承担数据传输的任务,以提高整个关联的数据传输的性能。本文通过修改NS2中SCTP协议模块的程序,进行仿真实现,证明了CMT-PDS方案能够提高CMT数据传输的性能。最后,对课题工作进行了总结,并对未来研究工作给予了展望。

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摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容和方法

1.3.1 本文研究的内容

1.3.2 本文研究的方法

1.4 本文的组织结构

第2章基于传输层多宿的多路同时传输

2.1 SCTP及其特性

2.1.1 SCTP关联的概念

2.1.2 SCTP多宿和多流的特性

2.1.3 SCTP分组格式

2.1.4 SCTP功能描述

2.2 多路同时传输及其关键技术

2.3 CMT重传策略

2.4 本章小结

第3章基于传输层多宿的CMT路径选择方案

3.1 引言

3.2 现有的CMT路径选择方案

3.2.1 CMT路径选择及数据传输过程

3.2.2 CMT-PF算法

3.3 问题的提出

3.3.1 仿真模型

3.3.2 仿真结果分析

3.3.3 仿真总结

3.4 基于传输层多宿的CMT路径选择方案CMT-PDS

3.4.1 CMT数据包的分配

3.4.2 动态主路径选择

3.5 本章小结

第4章仿真实现及结果分析

4.1 仿真工具

4.2 仿真结果分析

4.3 本章小结

第5章总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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