互联网端到端多路径传输跨层优化研究综述

近年来,随着虚拟现实、物联网、云计算等新兴技术的发展,用户对网络带宽的需求迅猛增加,使用单一接入技术已经难以满足用户对网络带宽的需求.为了解决用户日益增长的带宽需求和有限的频率资源之间的矛盾,互联网端到端多路径传输技术应运而生.互联网端到端多路径传输协议,如MPTCP(multipath TCP),目前主要工作于传输层,能够利用终端已经具备的多块网卡(如WiFi网卡和4G网卡)同时进行数据的端到端并发传输,从而提高总的传输带宽和对网络动态性的适应能力.由于每条子流可以通过TCP协议及其优化算法实现端到端的可靠有序传输,因此端到端多路径传输的研究重点在于多条子流之间的智能协同,主要体现在子流选择、数据分配和调度、联合拥塞控制等方面.然而,底层链路的动态变化使得传输层所估计的链路参数无法及时地反映当前链路的状态,异构物理网络接口具有不同的资源分配特点,不同子流在网络层存在部分传输路径重合问题,上层应用的数据包在截止时间、重要性、失真率等方面存在差异,这些都将给端到端多路径传输中子流之间的智能协同带来影响.因此,仅仅依靠传统的传输层信息无法有效发挥多路径传输的优势,需要在传输层对其他层次的相关参数进行有效利用.为此,近年来有关研究着手利用物理层、链路层、网络层以及应用层的相关信息,通过跨层联合优化来有效地提升多路径传输的优势.比较了近年来利用跨层信息进行多路径传输优化的研究,分析了各层的功能特点及其与多路径传输的关系,并在最后对未来的研究趋势进行了展望.

面向下一代网络的端到端多路径传输层架构

为了解决传统网络无法有效同时使用多家乡终端的多个接口传输数据的问题,提出了一种面向下一代网络的端到端多路径传输层架构—E2EMP。E2EMP通过自适应的根据路径特性分发数据,采用双层序列空间,实施灵活的端到端路径管理,提高了多家乡终端的传输性能。实验仿真表明,E2EMP能够有效地聚合终端多家乡的出口带宽,同时提高了数据传输的安全性和可靠性。

一种基于端到端多路径的最优化流量控制算法

随着网络技术的发展,端到端多路径传输正在成为一个热点研究问题.本文研究了基于端到端多路径的最优化流量控制,提出了一种进行最优网络资源分配的分布式算法.该算法充分利用端到端多路径的路径多样性,达到有效的带宽利用和带宽聚合.通过证明,该算法在无时延条件下是全局渐进稳定的.仿真结果证明了该算法的快速收敛性和实用性.

基于SCTP-CMT的改进重传策略

传输层多宿的端到端并行多路径传输(CMT)相比于SCTP能够同时选择多条路径进行数据块的传输。针对CMT的五种重传策略只能够选择多条路径中的一条进行数据块重传的不足,提出了一种改进的数据块重传策略,该策略综合考虑了SSTHRESH、LOSSRATE和CWND对传输路径性能的影响。仿真实验表明,改进策略能进一步减轻由于接收缓冲区拥塞而造成的端到端吞吐量下降的程度。