與IPsec兼容的TCP性能增強技術(shù)研究.pdf

1、TCP協(xié)議是傳輸層最重要的協(xié)議之一，它在過去近20年的時間中取得了巨大成功。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，它在未來網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中面臨若干挑戰(zhàn)：首先，現(xiàn)有TCP協(xié)議的差錯控制機制難以有效處理一個窗口中出現(xiàn)多個報文段丟失的情況；其次，TCP擁塞控制機制中的加性增大策略過分保守，造成其在大帶寬時延積網(wǎng)絡(luò)中的性能下降；最后，現(xiàn)有TCP協(xié)議不區(qū)分丟包發(fā)生的原因，一律把它作為網(wǎng)絡(luò)擁塞的信號而盲目地減小窗口大小，從而導致其在無線網(wǎng)絡(luò)中性能下降。 針對這

2、些問題，大量TCP改進方案被提出，把它們統(tǒng)稱為TCP性能增強技術(shù)?，F(xiàn)有的TCP性能增強技術(shù)主要存在以下不足：第一，它們往往只解決了TCP協(xié)議在某一方面的問題，具有一定的片面性；第二，很多技術(shù)需要中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的參與，破壞了Internet的分層體系結(jié)構(gòu)，也可能破壞了端到端的語意，帶來了一系列問題，其中最主要的就是與Ipsec協(xié)議的兼容性問題。 本文針對TCP協(xié)議所面臨的問題和現(xiàn)有解決方案的不足，提出了一個與Ipsec兼容的、一體化

3、的TCP性能增強技術(shù)——TCP-SCV協(xié)議。它有機融合了現(xiàn)有的三種TCP性能增強技術(shù)SACK、CUBIC和Veno，并通過引入概率性減小策略加以改進，同時解決了TCP在未來網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中面臨的三大問題，有效提升了其在大帶寬時延積網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)中的性能，并保持了協(xié)議的穩(wěn)定性、公平性和Ipsec兼容性。 作者在ns-2中實現(xiàn)了TCP-SCV協(xié)議，并通過仿真全面測試了其在不同網(wǎng)絡(luò)狀況下的表現(xiàn)，考察了各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的影響。仿真結(jié)果表明，TCP