基于NS-2的FAST TCP协议改进

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方基于NS-2的FASTTCP协议快速收敛改进算法摘要：FASTTCP协议采用静态表映射方法设置慢启动阈值，在复杂多变的网络环境无法实现快速收敛。本文首先通过NS-2仿真实验发现了慢启动阈值与系统收敛速度的关系，然后采用数学方法理论分析了慢启动阈值对与系统收敛速度的影响，并根据上述实验和理论分析结果，提出了一种动态设置慢启动阈值的改进算法。该算法将各连接留在链路缓冲区的个数作为慢启动阈值量纲，根据各连接实际的协议参数确定慢启动阈值，

2、使其在复杂多变的网络环境下获得较好的收敛性能。NS-2仿真结果表明该算法的有效性。1FASTTCP简介FASTTCP是一种面向高带宽延时积网络的新型TCP拥塞控制协议。它从根本上改变了传统TCP的拥塞控制机制。该协议是由加州理工学院网络实验室StevenH.Low等人在源端针对高速、长时延、大容量的高性能网络提出的一种新型高速传输控制协议。FASTTCP协议完全将拥塞控制器建立在各连接源端，采用估测的排队时延作为拥塞反馈信号，其基于平衡的设计思想使其稳定性、吞吐量、公平性和快速响应等性能指标要优于TCPReno、HSTCP和STCP等网络

3、传输控制协议。但其存在难以选择确保系统稳定的协议参数和准确估计传播延时等公开问题。这些公开问题阻碍了该协议的进一步推广。2FASTTCP所存在的问题通过分析FASTTCP代码(由澳大利亚墨尔本大学CUBINLAB实验室网页http://www.cubinlab.ee.Unimelb.edu.au/ns2fasttcp/提供)和文献[1,2,4]可知，FASTTCP在建立新连接时，是采用静态表映射方法初始化FASTTCP的协议参数α、控制律增益参数和慢启动阈值----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需--------

4、-----文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方,各取值分别为200、0.5和0.00075。这种静态表映射的方法存在致命的缺陷，就是无法很好的适应变化层出不穷的网络拓扑。下面我们通过一组对比实验说明此问题。我们通过NS-2网络仿真平台，搭建如图1的经典哑铃网络系统：哑铃网络系统中包含3条具有相同链路属性的FASTTCP连接，共享唯一瓶颈链路l。S1S3T1T2T3S2L1L2图1哑铃网络系统拓扑结构实验一：采用如图1所示的哑铃网络拓扑结构，假设瓶颈

5、链路l带宽C=96Mb/s(即C=12000packets/s)，排队延时d=50ms，每个FASTTCP连接采用默认静态协议参数（=200，=0.5，=0.00075），数据包的大小设置为1000个字节，仿真记录时间为20s。记录各连接的数据发送率，仿真实验结果如下图2所示：----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方图2C=96Mb/s时各连接传输流量由图2可知

6、，FASTTCP在瓶颈链路带宽C为96Mb/s时，收敛时间大概为3秒，超调量约为25%，系统表现出较快的收敛速度和较低的超调量。实验二：将瓶颈链路l带宽C设置为实验一的10倍，即C=960Mb/s，其它参数保持不变。记录各连接的数据发送率，仿真实验结果如下图3所示：----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方图3C=960Mb/s时各连接传输流量由图3可知，FAST

7、TCP在瓶颈链路带宽C为960Mb/s时，使用默认的静态协议参数，收敛时间长达18秒，超调量超过200%，各连接在慢启动阶段占用时间较长。实验三：将瓶颈链路l带宽C设置为960Mb/s(与实验二相同)，协议参数α取800，其它参数与实验二保持一致。记录各连接的数据发送率，仿真实验结果如下图4所示：----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方图4C=960Mb/s时各

8、连接传输流量由图4可知，FASTTCP在瓶颈链路带宽C为960Mb/s时，将协议参数α设置为800，其它参数不变的情况下，收敛时间约为7秒，超调量约为30%。实验对比结论：对比实验一和实验二，