tcp協(xié)議擁塞控制研究

《tcp協(xié)議擁塞控制研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文目錄第1章緒論21.1TCP擁塞控制的意義21.1.1網(wǎng)絡(luò)的擁塞21.1.2QOS的需求31.1.3網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制31.2本文任務(wù)41.3本文的章節(jié)安排5第2章TCP的四個版本62.1TCP的擁塞控制62.1.1TCP的滑動窗口機制62.1.2慢啟動（slowstart）72.1.3擁塞避免(congestionavoidance)82.1.4快速重傳與恢復(fù)(fastretransmissionandrecover)82.2TCPTahoe92.3TCPReno102.4TCPNewReno112.5TCPSACK11第3章仿真平臺搭建1

2、43.1linux操作系統(tǒng)安裝143.2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件153.3OSshell16第4章仿真實驗184.1主程序分析184.2收集數(shù)據(jù)214.3數(shù)據(jù)的圖形化與分析224.3.1一個數(shù)據(jù)包的丟失224.3.2兩個數(shù)據(jù)包的丟失274.3.3三個數(shù)據(jù)包的丟失35第5章結(jié)束語41致謝42參考文獻43附錄中英文翻譯4456北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第1章緒論隨著科技的進步，網(wǎng)絡(luò)時代已經(jīng)悄然來臨，“網(wǎng)絡(luò)發(fā)展”這個詞是我們?nèi)粘Ｉ钪性偈煜げ贿^的字眼了，顧名思義，網(wǎng)絡(luò)要發(fā)展，不僅要靠先進高效的技術(shù)，其服務(wù)質(zhì)量（Qos）也是一個很重要的因素。在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，消費者對于服務(wù)質(zhì)量的滿

3、意程度與提供服務(wù)者的服務(wù)水平是息息相關(guān)的，我們每天利用Internet搜尋各種資料，設(shè)想一下，沒有好的服務(wù)，我們怎么能感受到網(wǎng)絡(luò)時代給我們的方便快捷？本文圍繞著這些問題，研究了在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中占有重要地位的TCP協(xié)議各版本在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞所采取的措施，目的是保證通信雙方數(shù)據(jù)高效順暢的流動。1.1TCP擁塞控制的意義1.1.1網(wǎng)絡(luò)的擁塞擁塞控制現(xiàn)在是Internet研究的熱點，在最初的TCP協(xié)議中只有流量控制(flowcontrol)而沒有擁塞控制,接收端利用TCP報頭將接收能力通知發(fā)送端.這樣的控制機制只考慮了接收端的接收能力,而沒有考慮網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力,導(dǎo)致了網(wǎng)

4、絡(luò)崩潰(congestion56北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文collapse)的發(fā)生。在計算機網(wǎng)絡(luò)中的鏈路容量，交換節(jié)點中的緩沖區(qū)和處理機等，都是網(wǎng)絡(luò)的資源。在某段時間，若對網(wǎng)絡(luò)中的某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網(wǎng)絡(luò)的性能就要變壞。這種情況就叫做擁塞（congestion）。若網(wǎng)絡(luò)中有許多資源同時產(chǎn)生擁塞。網(wǎng)絡(luò)的性能就要明顯變差，整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量就將隨輸入的負荷的增大而下降。網(wǎng)絡(luò)中的擁塞來源于網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)流量分布的不均衡性.擁塞不會隨著網(wǎng)絡(luò)處理能力的提高而消除.擁塞控制算法的分布性、網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和對擁塞控制算法的性能要求又使擁塞控制算法的設(shè)計具有很

5、高的難度.到目前為止,擁塞問題還沒有得到很好的解決。因此對擁塞控制的討論是一個很重要的問題。1.1.2QOS的需求隨著高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，人們越來越多地提出了包括多媒體通信在內(nèi)的綜合服務(wù)要求，傳統(tǒng)的分組交換網(wǎng)絡(luò)，如Internet，是面向非實時的數(shù)據(jù)通信（如FTP和E-mail的傳輸）而設(shè)計的，采用TCP/IP協(xié)議主要是為了優(yōu)化整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)吞吐量并保證數(shù)據(jù)通信的可靠性。而當(dāng)今分布式多媒體應(yīng)用（如視頻會議、視頻點播、IP可視電話、遠程教育）不僅包括語音、圖像、圖形、視頻、動畫這些類型的多媒體信息。分布式多媒體應(yīng)用不但對網(wǎng)絡(luò)有很高的帶寬要求，而且要

6、求信息傳輸?shù)牡脱舆t和低抖動等，同時，這些應(yīng)用大都能夠容忍一定程度的信息丟失和錯誤。由此可見，當(dāng)今高速網(wǎng)絡(luò)中的多媒體應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)提出了不同于數(shù)據(jù)應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量要求，需要提供端到端的QOS控制和保證。正因為如此，對于端到端的流量控制和擁塞控制性能的研究是非常重要的。1.1.3網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，流量控制和擁塞控制保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信暢通必不可少的控制手段，眾所周知，要進行網(wǎng)絡(luò)擁塞控制，一般有兩種方法，一種是在網(wǎng)絡(luò)中進行擁塞控制，一種是在端到端中進行擁塞控制，而我們研究的對象——TCP擁塞控制是一種端到端的控制行為。56北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文在Interne

7、t設(shè)計的初期，對于擁塞的控制是通過傳輸控制協(xié)議（transmissioncontrolprotocol，TCP）中的端到端基于滑動窗口的流量控制完成的。1988年，VanJacobson在他的論文中指出了TCP在控制網(wǎng)絡(luò)擁塞方面的不足，并提出了“慢啟動”（slowstart）和“擁塞避免”(congestionavoidance)算法，后來，它們被所有的Internet主機支持，在很長的一段時間內(nèi)，接收端驅(qū)動的TCP流量控制是唯一可行的擁塞控制方法，實際上，前者只是實現(xiàn)后者的一種技術(shù)途徑而已。隨著TCP家族的不斷擴充壯大，TCP的版本也經(jīng)歷了創(chuàng)新發(fā)展，在它們當(dāng)中

8、有TCPTahoe、TC