1、隨著當今社會信息爆炸式的增長,Internet作為信息傳播的重要媒介,在過去幾十年也迅速發(fā)展起來,隨之而來的擁塞問題也是越來越嚴重。網(wǎng)絡擁塞所付出的直接代價是網(wǎng)絡系統(tǒng)整體的性能下降,其中包括分組丟失率的增加、端到端延遲的增大、網(wǎng)絡吞吐量的下降、嚴重者甚至會使整個系統(tǒng)發(fā)生擁塞崩潰,研究出行之有效的擁塞控制技術已經(jīng)是勢在必行。經(jīng)前人的總結可知,網(wǎng)絡產(chǎn)生擁塞的根源是由于資源子網(wǎng)提供給網(wǎng)絡的負載超過了通信子網(wǎng)的容量和處理能力。當網(wǎng)絡瀕臨擁塞崩潰

2、時,很小的負載增量對網(wǎng)絡系統(tǒng)來說都將是致命的,因為這將使網(wǎng)絡的有效吞吐量驟降。擁塞控制技術自1988年Van Jacobson在其論文中首次提出至今,已走過了22年的發(fā)展歷程。從最初的RFC1122到現(xiàn)在應用最廣泛的TCP Reno,每次改進都帶來網(wǎng)絡性能的較大提高。擁塞控制是網(wǎng)絡服務質(zhì)量QoS中最基本和核心的部分,實施擁塞控制是網(wǎng)絡保證基本服務質(zhì)量的前提。因此,有效地解決擁塞問題對提高網(wǎng)絡性能具有重要意義。由于TCP Reno是當今應

3、用最廣泛的傳輸層協(xié)議,所以本文將重點研究TCP的擁塞控制算法。TCP Vegas是繼TCP Reno之后提出的且很有希望取而代之的源端擁塞控制機制,但是TCP Vegas在混合網(wǎng)絡環(huán)境中的性能表現(xiàn)不佳使得它現(xiàn)在仍未能廣泛地應用。
　　本文在不改變Vegas原有優(yōu)點的前提下對其進行了改進,之后對其建立了數(shù)學模型。分析的結果表明改進的慢啟動算法能夠給后一階段的擁塞避免階段提供更大的初始值,從而提高擁塞避免階段的吞吐率,而且在慢啟動階段

4、的吞吐率也有所提高。
　　本文首先介紹了當前寬帶網(wǎng)絡擁塞的研究狀況,之后在歸納總結TCP擁塞控制機制現(xiàn)狀的基礎上介紹了TCP Vegas的改進算法,并重點介紹作者的研究成果。主要研究成果如下:1,分析了TCP Vegas出現(xiàn)慢啟動過早結束、擁塞窗口過小導致帶寬利用率下降的情況,及其在與Reno等基于丟包來判斷擁塞的算法競爭帶寬時,帶寬的公平性等問題。針對Vegas-A算法存在的不足,提出了改進算法Vegas-O。當處于慢啟動階段時

5、,用介于指數(shù)和直線增長方式之間的速率來增加擁塞窗口大小,使之能夠快速地達到可用帶寬值并減少沖突的發(fā)生;其擁塞避免策略是基于Vegas-A改進的。另外對每個RTT內(nèi)擁塞窗口大小的增量值也做了適當?shù)男薷?它能夠比較好的解決其在慢啟動階段存在的問題。較之Vegas-A算法更能積極的增加窗口,而且在改進的同時保留了原算法穩(wěn)定性等優(yōu)點,使得本算法比原算法更能適應網(wǎng)絡情況的變化。當與Reno共存時,本算法比Vegas-A算法性能好,特別是在高帶寬時

6、延乘積網(wǎng)絡中。2,針對在無線網(wǎng)絡環(huán)境中,TCP Vegas應用時會受到無線信道干擾和噪聲的影響,對RTT難以進行準確的估計,導致其性能大幅度降低。結合了TCP New Vegas和TCP VegasA+等算法提出了一種改進算法Vegas-P。
　　本算法就慢啟動過早結束和擁塞避免階段擁塞出現(xiàn)在反向鏈路上導致吞吐量下降的問題,以及在和NewReno共存時公平性惡化的問題進行了綜合的改進。改進的目標是使算法更加均衡,具有更大的自適應性