基于速率的选播拥塞控制策略的研究

论文摘要

网络技术的飞速发展，因特网呈现了许多新的趋势，人们对因特网也提出了新的要求。随着选播技术在因特网上的推广应用，用户数量是指数级增加的情况下，必须解决选播通信过程中的瓶颈链路的拥塞问题。本文在分析选播通信面临的问题的基础上，提出了选播通信中拥塞控制的主要评价目标：可扩展性和TCP友好(TCP_Friendly)。对通信中的选播控制接入率的问题进行了公平的权重分配和不公平的权重分配的分析和讨论，给出了权重分配的三个主要因素(本地接入历史记录、带宽信息、路由距离信息)，在对比平均权重分配AWD、基于路由距离和可用带宽的权重分配DBWD、基于路由距离和本地接入历史记录DHWD性能的基础上，提出了一种改进的不公平的权重分配方法DHBWD，这里以简单说明DHBWD的技术要点、仿真实验表明DHBWD的方法具有可伸缩性、有效性和可用性的特点。为了使TCP流和选播流在选播通信过程中能公平占用瓶颈链路，本文针对TCP流和选播流抢占带宽进行了拥塞检测和拥塞控制，根据选播拥塞控制的可扩展性和TCP友好性这两个评价指标，提出了基于速率的拥塞控制策略RBACC。RBACC拥塞检测阶段把获得的拥塞信号分为四个状态：一阶恒定、一阶加速、一阶减速、二阶控减；其拥塞控制阶段则根据拥塞信号的四个状态和TCP吞吐量模型，利用加性增加加性减少AIAD与加性增加乘性减少AIMD的思想对选播通信的瓶颈链路的速率进行线性调节。最后，通过对并发、突发选播流和TCP流的仿真实验说明了RBACC策略的可扩展性和TCP友好性，说明了RBACC能有效地解决选播通信瓶颈链路的带宽拥塞问题，从而实现了负载平衡并提高网络的传输性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 拥塞和拥塞控制
• 1.3 国内外研究现状和水平
• 1.4 本文的结构
• 第二章 拥塞控制的产生原因及研究意义
• 2.1 拥塞控制的分类
• 2.2 拥塞产生的原因
• 2.3 拥塞控制的研究意义
• 2.4 小结
• 第三章 选播拥塞控制
• 3.1 选播拥塞控制的分析
• 3.1.1 选播服务控制的概述
• 3.1.2 选播路由技术的研究现况
• 3.1.3 选播通信中面临的问题
• 3.2 选播拥塞控制的评价目标
• 3.2.1 可扩展性
• Friendly）'>3.2.2 TCP友好（TCP_Friendly）
• 3.3 TCP吞吐量模型
• 3.4 小结
• 第四章 选播路由的权重分配算法的改进
• 4.1 选播中权重分配的影响因素
• 4.2 选播中权重分配的条件
• 4.3 现有的权重分配方法
• 4.3.1 公平的权重分配方法
• 4.3.2 不公平的权重分配
• 4.3.2.1 基于路由距离的权重分配方法
• 4.3.2.2 基于路由距离和本地接入历史记录的权重分配方法
• 4.3.2.3 基于路由距离和可用带宽的权重分配方法
• 4.4 一种改进的权重分配算法
• 4.5 仿真实验及性能分析
• 4.5.1 仿真试验平台的设计
• 4.5.2 实验结果及性能分析
• 4.6 小结
• 第五章 选播拥塞控制策略RBACC
• 5.1 选播拥塞控制策略RBACC概述
• 5.1.1 选播拥塞控制的基本框架
• 5.1.2 RBACC的设计思想
• 5.1.3 RBACC的处理流程
• 5.2 RBACC策略的技术实现
• 5.2.1 拥塞控制参数的获得
• 5.2.2 拥塞检测过程的实现
• 5.2.3 速率调节
• 5.2.3.1 AIMD与AIAD原理
• 5.2.3.2 速率调节的基本思想
• 5.3 RBACC的仿真实验与性能分析
• 5.3.1 网络拓扑结构与实验参数设定
• 5.3.2 实验的仿真结果与性能分析
• 5.3.2.1 实验的仿真结果
• 5.3.2.2 算法的性能评估
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目