TCP over OBS研究

论文摘要

光突发交换被认为是下一代Internet网络最有希望的基础架构,目前对OBS网络的研究也开展的比较充分了,OBS网络的体系架构已经有了理论模型并在实验室中得以实现,TCP协议做为目前传输层主要的技术能否在OBS网络的体系架构中取得良好的性能引起了业界的关注,TCP over OBS的相关研究也就此展开。在前人的基础上,本论文在以下四个方面就TCP在OBS网络中的性能作了进一步的分析。(1) OBS网络对TCP的流分段过程:通过理论分析和仿真验证,我们发现TCP流在经过OBS网络时,通常呈现出突发包中封装该TCP流分组数越来越少的现象,我们称其为流分段过程。这一过程降低了TCP在OBS网络中的“相关受益”性,影响了TCP在OBS网络中的吞吐率。针对该问题,本文提出了一种汇聚延迟ACK的方案,有效提高了TCP在OBS网络中的吞吐率。(2) OBS网络中TCP流的乱序问题:TCP的乱序会导致TCP发送端的“错误快速重传”,从而使得TCP的吞吐率下降。而在OBS网络中正好存在使得TCP乱序的可能性。本文通过理论分析指出了该可能性成立的具体条件,并针对这一问题设计了相应的避免策略,最后通过仿真验证了该策略的有效性。(3) OBS网络的同步丢包问题:就当前业界提出的OBS网络中的同步丢包问题,本文提出了一种新的基于优先级的解决方案,避免了原有解决方案使得核心节点丢包率增大的缺陷,仿真结果表明该方案提高了网络吞吐率。(4) Vegas协议在OBS网络中的性能评估:对该协议的三种新技术在OBS网络中的运行效果做了分析,并得出了如下结论:Vegas的拥塞避免机制不能对OBS网络拥塞状况进行探测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 OBS 网络系统概述
• 1.1.1 OBS 网络的基本组成
• 1.1.2 OBS 网络的组网技术
• 1.2 TCP 协议概述
• 1.2.1 TCP 协议基本内容
• 1.2.2 TCP 协议版本
• 1.3 TCP OVER OBS 国内外研究现状
• 1.3.1 不同汇聚机制对TCP 流的影响
• 1.3.2 OBS 的丢包特性对TCP 流的影响
• 1.3.3 TCP 协议在OBS 中的性能比较
• 1.3.4 TCP 协议在OBS 中的理论吞吐率
• 1.4 本人主要工作和论文内容安排
• 第二章 EQUATION 流分段对TCP 的性能影响
• 2.1 流分段过程分析
• 2.1.1 FAP 对TCP 的流分段过程
• 2.1.2 MBL 对TCP 的流分段过程
• 2.2 解决方案
• 2.3 仿真验证
• 2.3.1 仿真环境设定
• 2.3.2 问题验证
• 2.3.3 性能改进验证
• 2.4 本章小结
• 第三章 OBS 对TCP 流的乱序影响
• 3.1 OBS 对TCP 流的乱序影响
• 3.1.1 问题描述
• 3.1.2 解决方法
• 3.1.3 仿真结果
• 3.2 本章小结
• 第四章 同步丢包对TCP 的性能影响
• 4.1 同步丢包对TCP 的性能影响
• 4.1.1 OBS 网络同步丢包现象
• 4.1.2 同步丢包现有的改进方案
• 4.1.3 BSAS 方案的缺陷
• 4.1.4 基于优先级的解决方案
• 4.1.5 仿真分析
• 4.2 本章小结
• 第五章 EQUATION VEGAS 协议在OBS 网络中的性能分析
• 5.1 VEGAS 协议拥塞控制算法简介
• 5.2 VEGAS 协议在OBS 网络中的缺陷
• 5.2.1 问题描述
• 5.2.2 解决方法
• 5.2.3 性能仿真
• 5.3 VEGAS 协议在OBS 网络中的性能
• 5.3.1 单Vegas 流的性能分析
• 5.3.2 多Vegas 流的性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 在NS2 下网络仿真模型的搭建
• 6.1 NS2 网络仿真软件简介
• 6.1.1 概述
• 6.1.2 NS2 的功能模块
• 6.1.3 NS2 现有仿真元素
• 6.2 在N52 下OBS 网络仿真模型的搭建
• 6.2.1 OBS 边缘节点的设计
• 6.2.2 OBS 核心节点的设计
• 6.2.3 WDM 链路模型
• 6.2.4 突发包和BHP 包模型
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论
• 7.1 本文贡献与结论
• 7.2 下一步研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间的研究成果