内容丰富的多媒体流将在下一代网络最具吸引力的服务。在多路径的端到端路径函数的分布数据基于SCTP multihoming特性,并行多路径传输SCTP (CMT-SCTP)一直被视为最有前途的技术有效的多媒体流传输。然而,当前研究CMT-SCTP主要集中在算法相关数据交付性能,同时他们很少考虑背景交通因素。实际上,背景流量的现实网络环境对CMT-SCTP的性能有着重要的影响。在本文中,我们首先研究背景交通的影响的性能CMT-SCTP基于一个接近实际的仿真NS2的背景流量,合理的拓扑结构,然后根据localness背景流的本质,进一步提高重传算法,命名RTX_CSI ,达到更多的利益提出了平均吞吐量,达到更高的用户体验质量的多媒体流媒体服务。
1。介绍
内容丰富的多媒体流,如视频点播(VoD) (1 ,2 和互联网协议电视(IPTV)将在下一代最具吸引力的服务网络。大多数研究都证明了流控制传输协议(SCTP)将成为最有前途的技术大带宽消耗的多媒体流媒体服务(2 - - - - - -4 ]。尤其是在未来无线异构网络的终端将配备多个网络接口和连接多个异构访问能力同时,SCTP可以提供有效的多媒体传输流媒体服务在多个接入网络和平衡开销。
SCTP (5 )提出了规范互联网工程任务组(IETF)为了有效利用multihoming环境和支持实时信号传输IP网络,SS7以来的唯一载体信号的交通通信网络(6 多年来。SCTP有一些重要的功能,包括:<年代vg height="15.0875" id="M1" style="vertical-align:-2.3205pt;width:20.049999px;" version="1.1" viewbox="0 0 20.049999 15.0875" width="20.049999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
多宿主。目的节点可以达到以下几个IP地址(多宿主)。在SCTP中,双方协会提供多个IP地址加上一个SCTP端口号(7 ]。<年代vg height="15.0875" id="M2" style="vertical-align:-2.3205pt;width:20.049999px;" version="1.1" viewbox="0 0 20.049999 15.0875" width="20.049999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
多流道这意味着并行传输的消息在同一发送者和接收者之间的联系。独立流着支离破碎的消息从一个终端,可实现累积吞吐量(8 比其他协议(如TCP)。SCTP管理多个通信路径有两个主要功能:(a)使用袋(选择性应答)探针主要路径连接和心跳探测可选路径,分别;(b)故障转移这意味着一旦优惠和主要路径选择替代路径作为主要的路径。
SCTP的改进版本,并发多路径传输(CMT) [9 )使用SCTP的多宿主功能跨多个端到端路径分发数据多宿主SCTP协会。CMT是新数据的并发传输从源到目的地通过多个端到端路径,并使用多宿主的源和目的地主机之间增加吞吐量。此外,CMT发送方可以保持更准确的信息(如带宽、损失率和RTT)的所有路径,同时由于新数据被发送到所有的目的地。该特性允许CMT发送者更好的决定,重新发送一次数据丢失。
有越来越多的研究关注多媒体流,以及CMT-SCTP被用作传输协议研究多媒体流媒体服务的性能。例如,Stegel et al。10 SCTP)提出解决方案如何配置多宿主在融合ip多媒体环境。黄和林11 )提出了一种部分reliable-concurrent多路径传输(PR-CMT)协议的多媒体流媒体为了提高吞吐量和视频质量降低。在我们之前的工作中,我们设计了一种新型Evalvid-CMT平台(3 ,4 )调查和评估性能的CMT实时视频分布,然后一个有意义的建议是指出策略并行多路径传输实时视频。
虽然CMT-SCTP的优势一直在研究各种有吸引力的服务,然而,现有的评估工作(1 - - - - - -16 ]CMT-SCTP不考虑背景流量的影响。实际上,网络测量研究显示复杂的网络流量行为(17 ,18 必需的),实际的测试环境。有几个原因背景交通是重要的性能测试。首先,背景交通的总体行为可以产生一组丰富的动态队列波动等模式包损失和波动总在瓶颈链路利用率的链接,可以对CMT-SCTP的性能产生重大影响。第二,网络环境没有任何数据包到达随机性和延迟非常敏感阶段效应(19 ),和良好的混合背景流量减少同步的可能性(20. ]。第三,互联网的核心允许高度的统计多路复用。因此,网络协议的性能评估与很少或没有背景交通不完全调查CMT-SCTP行为可能会观察到当它部署在互联网。
另一方面,有五个重传算法提出了(12 )加强CMT-SCTP的性能。以前的工作(9 ,14 )将主要研究关注不同的重传算法的影响与不同的有限接收缓冲区(rbuf )大小。然而,所有的五重传算法设计只有一个路径的条件指标。刘等人。16 )结合了一些路径的条件选择传输路径,但一个不合理的度量由于损失率是根据RFC4460不推荐。
在本文中,考虑到合理的背景流量,我们首先研究背景交通的影响的性能CMT-SCTP基于一个更现实的NS2模拟拓扑(21 ]。考虑背景交通的本质和路径之前的状态考虑在内,我们进一步提出了一种改进的重传算法命名RTX_CSI 实现更多的福利平均吞吐量和高用户体验质量的多媒体流媒体服务。
剩下的纸是组织如下。部分2 解释我们的实验设计在CMT-SCTP网络冗余。部分3 提出了如何通过设计效果发生背景流量。部分4 该地址RTX_CSI 算法及其性能评估。部分5 本文总结和讨论了未来的工作。
2。初步工作
2.1。背景交通设计
根据网络调查(22 ),在互联网上TCP流量约为80 - 83%,和UDP流量大约17 - 20%。此外,内容丰富的多媒体流将在未来最具吸引力的服务网络,越来越多的多媒体由的VBR编码将部署在互联网上。因此,更合理的背景交通由TCP流量、CBR交通,VBR流量应考虑评估数据提供的性能。
调查的目的与背景交通CMT-SCTP的性能的影响,我们的实验采用一个更现实的模拟场景CMT-SCTP网络冗余,也就是说,TCP流量,CBR交通,VBR业务流量将在我们的仿真拓扑设计。测试场景由一个路径交通TCP和UDP / CBR交通作为背景交通(TCP, UDP / CBR 4: 1)和另一个交通TCP和UDP / VBR交通作为背景交通(TCP, UDP / VBR业务4:1)为代表TCP + UDP / CBR 和研究设计 在下面。
2.2。VBR业务流量发生器加载
由于NS2仍然不能支持VBR业务流量,为了在NS2中启用VBR业务流量发生器,我们添加PT_VBR 包枚举然后设置研究设计 为PT_VBR 在数据包信息的价值函数(23 ]。VBR业务流量的默认值设置如表所示1 。
变量
价值
应用程序/交通/ VBR rate_设置
448 Kb
应用程序/交通/ VBR random_设置
0
应用程序/交通/ VBR马克斯
pkts_
268435456
应用程序/交通/ VBR马克斯
Size_
200年
应用程序/交通/ VBR设置分钟
Size_
One hundred.
应用程序/交通/ VBR intervaltime_设置
200年
2.3。模拟拓扑结构设置
调查背景交通的影响CMT-SCTP完全的性能,更现实的模拟背景交通提出了合理的拓扑结构,如图所示1 。在双重哑铃拓扑中,每个路由器(<年代vg height="11.3125" id="M6" style="vertical-align:-0.10919pt;width:56.974998px;" version="1.1" viewbox="0 0 56.974998 11.3125" width="56.974998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)连接到5边缘节点。边缘节点的单一接口和连接线路生成背景流量。每个边缘节点高度与交通生成器,和四个边节点生成80% TCP流量和一个边节点生成20% UDP流量(CBR或VBR)。根据(24 ),边缘节点和路由器之间的传播延迟设置为5 ms为了创建的最大效应发生的背景流量,和带宽设置为100 Mb。两个路由器之间的传播延迟设置为45女士与依照文章[10 Mb的带宽25 ](CMT-PF解决本文并不是纯粹用于我们的实验研究影响发生的背景流量)。
的<年代vg height="11.75" id="M7" style="vertical-align:-0.23206pt;width:8.2875004px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.2875004 11.75" width="8.2875004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
和<年代vg height="11.3125" id="M8" style="vertical-align:-0.1092pt;width:11.075px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.075 11.3125" width="11.075" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
分别代表CMT-SCTP发送方和接收方,并通过两个接口连接到网络。CMT-SCTP使用并行多路径传输发送数据在两个路径RFC4460推荐使用默认参数。经过0.5秒的模拟,CMT-SCTP发送者开始启动与CMT-SCTP接收器。在1.0秒,边缘节点生成背景流量和仿真总时间是30秒。
3所示。研究背景流量的影响
分析背景流量的影响,本节评估的平均吞吐量(延迟)CMT-SCTP有无背景流量,分别。测量背景交通的存在影响CMT-SCTP的性能,我们定义一个度量影响程度 (表示为<年代vg height="11.6875" id="M9" style="vertical-align:-0.20474pt;width:12.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.6875 11.6875" width="12.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
),可以表达的<年代pan class="equation" id="EEq1">
在哪里<年代vg height="7.9499998" id="M11" style="vertical-align:-0.1638pt;width:9.7749996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.7749996 7.9499998" width="9.7749996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
代表rbuf ;<年代vg height="7.9499998" id="M12" style="vertical-align:-0.1638pt;width:9.625px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.625 7.9499998" width="9.625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
代表CMT-SCTP没有交通条件和背景<年代vg height="12.175" id="M13" style="vertical-align:-3.56265pt;width:9.9624996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.9624996 12.175" width="9.9624996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
对于CMT-SCTPTCP + UDP / CBR 和研究设计 交通条件;<年代vg height="16.4125" id="M14" style="vertical-align:-3.39066pt;width:41.587502px;" version="1.1" viewbox="0 0 41.587502 16.4125" width="41.587502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
代表平均吞吐量或平均延迟通过CMT-SCTP没有背景流量下不同<年代vg height="7.9499998" id="M15" style="vertical-align:-0.1638pt;width:9.7749996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.7749996 7.9499998" width="9.7749996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;<年代vg height="16.625" id="M16" style="vertical-align:-3.56265pt;width:41.924999px;" version="1.1" viewbox="0 0 41.924999 16.625" width="41.924999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
平均吞吐量和平均延迟由CMT-SCTPTCP + UDP / CBR 和研究设计 流量在不同<年代vg height="7.9499998" id="M17" style="vertical-align:-0.1638pt;width:9.7749996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.7749996 7.9499998" width="9.7749996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;<年代vg height="16.4125" id="M18" style="vertical-align:-3.39066pt;width:44.650002px;" version="1.1" viewbox="0 0 44.650002 16.4125" width="44.650002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
代表程度产生影响TCP + UDP / CBR 和研究设计 流量。高<年代vg height="16.4125" id="M19" style="vertical-align:-3.39066pt;width:44.650002px;" version="1.1" viewbox="0 0 44.650002 16.4125" width="44.650002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
意味着背景流量高的副作用CMT-SCTP吞吐量和延迟,也就是说,较低的平均吞吐量(高平均延迟)CMT-SCTP将达到。
自违约rbuf 今天是不同的大小常用的操作系统从16 KB到64 KB。在此,我们研究下CMT-SCTP背景流量的影响rbuf 与16 KB大小,32 KB、64 KB、128 KB、256 KB。数据2 ,3 ,4 ,5 ,6 显示达成的吞吐量CMT-SCTP有或没有背景下不同尺寸的rbuf, 分别(测量间隔0.5秒)。
如图2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,我们可以指出:<年代vg height="15.0875" id="M20" style="vertical-align:-2.3205pt;width:20.049999px;" version="1.1" viewbox="0 0 20.049999 15.0875" width="20.049999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
背景交通提供了一个对吞吐量的影响明显;<年代vg height="15.0875" id="M21" style="vertical-align:-2.3205pt;width:20.049999px;" version="1.1" viewbox="0 0 20.049999 15.0875" width="20.049999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
增加的接收缓冲区,背景交通的影响增加。
图7 显示了平均吞吐量比较有和没有背景流量在不同rbuf 。
图8 显示了比较平均延迟,没有背景流量在不同rbuf ,分别。
基于(1 )以上仿真结果图9 显示相应的交通影响程度发生的设计背景。
因为它显示在图7 ,当TCP + UDP / CBR 和研究设计 采用为背景流量,影响程度平均吞吐量可以计算吗<年代vg height="16.4125" id="M22" style="vertical-align:-3.39066pt;width:113.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 113.4125 16.4125" width="113.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M23" style="vertical-align:-3.39066pt;width:113.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 113.4125 16.4125" width="113.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M24" style="vertical-align:-3.39066pt;width:113.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 113.4125 16.4125" width="113.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M25" style="vertical-align:-3.39066pt;width:119.125px;" version="1.1" viewbox="0 0 119.125 16.4125" width="119.125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M26" style="vertical-align:-3.39066pt;width:119.125px;" version="1.1" viewbox="0 0 119.125 16.4125" width="119.125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
。图9 说明大rbuf 将导致更大的影响程度,即更大的副作用发生的背景流量的平均吞吐量。
因为它显示在图8 ,当TCP + UDP / CBR 和研究设计 采用为背景流量,影响程度平均延迟可以计算吗<年代vg height="16.4125" id="M27" style="vertical-align:-3.39066pt;width:121.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 121.5625 16.4125" width="121.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M28" style="vertical-align:-3.39066pt;width:113.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 113.4125 16.4125" width="113.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M29" style="vertical-align:-3.39066pt;width:113.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 113.4125 16.4125" width="113.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M30" style="vertical-align:-3.39066pt;width:119.125px;" version="1.1" viewbox="0 0 119.125 16.4125" width="119.125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,<年代vg height="16.4125" id="M31" style="vertical-align:-3.39066pt;width:119.125px;" version="1.1" viewbox="0 0 119.125 16.4125" width="119.125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
。从图9 ,我们注意到大rbuf 将导致更大的影响程度。然而,当rbuf 设置超过256 KB,将减少的影响,原因也许数据能及时收到更大的接收缓冲区。
从上面的实验和分析,我们可以得出这样的结论:背景交通可以呈现一个明显影响CMT-SCTP吞吐量和延迟方面的表现,它会导致一些已知的交通拥堵等问题。因此,我们需要考虑到背景交通条件在设计重传算法。
4所示。RTX _CSI 算法
重传算法扮演更重要的角色在实现高用户体验质量的多媒体流媒体服务。就像前面提到的1 ,有五个重传方案建议(12 CMT-SCTP],我们称之为现有的重传算法 。然而,所有的退出重传算法 不考虑背景交通的本质。本节将简单地介绍现有的重传算法 首先,然后进一步改进重传算法命名RTX_CSI 将考虑背景交通条件、必要的绩效评估将于最后。
4.1。现有的重传算法
RTX-SAME 。一旦一个新的数据块将发送到目的地,所有重发块之后被发送到相同的目的地(直到目的地是不活跃的由于失败)。
RTX-ASAP 。传输的数据块发送到发送方的任何目的地cwnd 时可用空间传输需要发送。如果发送方可用cwnd 空间多个目的地,一个是随机抽取的。
RTX-LOSSRATE 。传输的数据块发送到目的地损失率最低的路径。如果多个目的地有相同的损失率,随机选择一个。
RTX-CWND 。传输的数据块发送到发送方拥有最大的目的地cwnd 。领带是破碎的随机。
RTX-SSTHRESH 。传输的数据块发送到发送方拥有最大的目的地ssthresh 。领带是破碎的随机。
然而,根据RFC4460,只有RTX-CWND 和RTX-SSTHRESH 推荐的重传策略,其他人只是为了实验。此外,RTX-CWND 建议作为默认重传策略因为它可以呈现最佳性能(12 ]。
4.2。RTX_CSI 描述
就像前面提到的1 ,所有的现有的重传算法 不考虑背景流量的影响。为了解决这个问题,我们认为localness背景流的性质(19 ),也就是说,未来包属于流之前的短时间内到达。相应地,造成的副作用在CMT-SCTP背景流将在短时间内是相同的。背景交通的对策localness的本质,路径的前国家应该考虑在重传算法的设计。因此,我们考虑路径的前州设计一种改进的重传算法命名RTX_CSI 由四个的条件选择合理的路径传输目的地。RTX_CSI 遵循以下步骤来选择候选路径进行数据传输。<年代pan class="list">(1)年代pan>一个重传是最大的发送到目的地cwnd ;年代pan> (2)年代pan>如果不止一个目标最大的cwnd ,然后重新传输发送到最大的那一个ssthresh 价值;年代pan> (3)年代pan>如果有一个以上的目标最大的ssthresh 值,然后重新传输发送到最低时间记录 (tor )在指定的时间跨度(表示<年代vg height="8.125" id="M32" style="vertical-align:-0.1638pt;width:11.1625px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.1625 8.125" width="11.1625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
);年代pan> (4)年代pan>如果不止一个目的地在指定的时隙超时最低记录,然后重新传输发送到一个最大的区间<年代vg height="14.4125" id="M33" style="vertical-align:-3.39064pt;width:43.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.1875 14.4125" width="43.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
(<年代vg height="14.4125" id="M34" style="vertical-align:-3.39064pt;width:43.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.1875 14.4125" width="43.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
代表过去超时时间间隔的时间和当前时间);年代pan> (5)年代pan>如果多个目的地有最大的<年代vg height="14.4125" id="M35" style="vertical-align:-3.39064pt;width:43.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.1875 14.4125" width="43.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,然后随机选择的领带将被打破。年代pan>
RTX_CSI算法显示了算法的细节1 。
定义:
:<年代vg height="15.475" id="M37" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 15.4375 15.475" width="15.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
核心节点的路径在目的地列表
:活动目的地的核心节点列表
:<年代vg height="12.4375" id="M40" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 37.099998 12.4375" width="37.099998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
的价值<年代vg height="15.475" id="M41" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 15.4375 15.475" width="15.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
路径
:<年代vg height="12.4375" id="M43" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 56.799999 12.4375" width="56.799999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
的价值<年代vg height="15.475" id="M44" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 15.4375 15.475" width="15.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
路径
:总超时<年代vg height="16.450001" id="M46" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 13.425 16.450001" width="13.425" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
在时隙<年代vg height="8.125" id="M47" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 8.3374996 8.125" width="8.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
:<年代vg height="14.4125" id="M49" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 43.1875 14.4125" width="43.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
的<年代vg height="15.475" id="M50" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 15.5875 15.475" width="15.5875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
路径
:目的地选择重新发送数据损失
一旦重新发送数据包
1:为 每个目的地<年代vg height="16.450001" id="M52" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 13.425 16.450001" width="13.425" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
做
/ / 扫描所有路径的条件
2:如果 的状态<年代vg height="16.450001" id="M54" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 13.425 16.450001" width="13.425" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
= =活跃然后
3:把<年代vg height="16.450001" id="M55" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 13.425 16.450001" width="13.425" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
成<年代vg height="16.450001" id="M56" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 24.2875 16.450001" width="24.2875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;/ /忽略不活跃的路径
4:如果
5:结束了
6:设置<年代vg height="22.862499" id="M57" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 306.53751 22.862499" width="306.53751" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
7:为 (<年代vg height="16.450001" id="M58" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 159.22501 16.450001" width="159.22501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
+ +)做
/ /选择最大的目的地<年代vg height="12.4375" id="M59" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 37.099998 12.4375" width="37.099998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
价值的循环
8:如果 (<年代vg height="20.975" id="M60" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 36.0625 20.975" width="36.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<<年代vg height="22.862499" id="M61" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 36.0625 22.862499" width="36.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)然后
9:集<年代vg height="11.4625" id="M62" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 30.5625 11.4625" width="30.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
; 集<年代vg height="22.862499" id="M63" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 91.425003 22.862499" width="91.425003" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
10:如果
/ /选择最大的目的地ssthresh 价值的循环
11:如果 (<年代vg height="22.862499" id="M64" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 84.362503 22.862499" width="84.362503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)然后
12:集<年代vg height="11.4625" id="M65" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 29.987499 11.4625" width="29.987499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
; 集<年代vg height="22.862499" id="M66" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 84.362503 22.862499" width="84.362503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
13:如果
/ /选择最低的目标tor 价值的循环
14:如果 (<年代vg height="21.237499" id="M67" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 79.137497 21.237499" width="79.137497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)然后
15:集<年代vg height="11.4625" id="M68" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 29.987499 11.4625" width="29.987499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
; 集<年代vg height="21.237499" id="M69" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 79.137497 21.237499" width="79.137497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
16:如果
/ /选择最大的目的地<年代vg height="14.4125" id="M70" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 43.1875 14.4125" width="43.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
价值的循环
17:如果 (<年代vg height="22.862499" id="M71" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 112.9625 22.862499" width="112.9625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)然后
18:集<年代vg height="11.4625" id="M72" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 36.287498 11.4625" width="36.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
; 集<年代vg height="22.862499" id="M73" style="vertical-align:-4.90034pt" version="1.1" viewbox="0 0 112.9625 22.862499" width="112.9625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
19:如果
20:结束了
21:如果! ((<年代vg height="19.4125" id="M74" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 57.787498 19.4125" width="57.787498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (<年代vg height="23.9375" id="M75" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 36.0625 23.9375" width="36.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
= =<年代vg height="20.975" id="M76" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 36.0625 20.975" width="36.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (j < >年代 ))然后
/ / 路径与最大<年代vg height="12.4375" id="M77" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 37.099998 12.4375" width="37.099998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
设置为重新传输目的地吗
22:设置<年代vg height="16.450001" id="M78" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 81.662498 16.450001" width="81.662498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
23:其他的如果 ! ((<年代vg height="19.4125" id="M79" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 57.787498 19.4125" width="57.787498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (<年代vg height="23.9375" id="M80" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 29.299999 23.9375" width="29.299999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
= =<年代vg height="20.975" id="M81" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 29.299999 20.975" width="29.299999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (j < >t ))然后
/ / 路径与最大<年代vg height="12.4375" id="M82" style="vertical-align:-0.1638pt" version="1.1" viewbox="0 0 56.799999 12.4375" width="56.799999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
设置为重新传输目的地吗
24:设置<年代vg height="16.450001" id="M83" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 81.262497 16.450001" width="81.262497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;/ /
25:其他的如果 ! ((<年代vg height="19.4125" id="M84" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 57.787498 19.4125" width="57.787498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (<年代vg height="22.325001" id="M85" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 77.4375 22.325001" width="77.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (j < >t ))然后
/ / 与最低tor路径设置为重新传输目的地
26:设置<年代vg height="16.450001" id="M86" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 81.262497 16.450001" width="81.262497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
27日:其他的如果 ! ((<年代vg height="19.4125" id="M87" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 57.787498 19.4125" width="57.787498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (<年代vg height="23.9375" id="M88" style="vertical-align:-5.76984pt" version="1.1" viewbox="0 0 122.9375 23.9375" width="122.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)& & (j < >w ))
/ / 路径与最大<年代vg height="14.4125" id="M89" style="vertical-align:-3.39064pt" version="1.1" viewbox="0 0 43.1875 14.4125" width="43.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
设置为重新传输目的地吗
28:设置<年代vg height="16.450001" id="M90" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 85.675003 16.450001" width="85.675003" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
;
/ /随机选择的领带将被打破
29日:其他的 集<年代vg height="16.450001" id="M91" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 47.724998 16.450001" width="47.724998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
用随机<年代vg height="16.450001" id="M92" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 13.425 16.450001" width="13.425" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
(<年代vg height="16.450001" id="M93" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 56.012501 16.450001" width="56.012501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
);
30:如果
让损失数据被重新传输<年代vg height="16.450001" id="M94" style="vertical-align:-3.39066pt" version="1.1" viewbox="0 0 47.724998 16.450001" width="47.724998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
4.3。模拟拓扑结构设置
在本节中,我们采用平均吞吐量作为我们实验的指标。图10 显示了仿真拓扑。相关的仿真参数设置部分中提到的一样3 。
我们进行两个实验场景命名1 和案例2 检查如下研究的性能RTX_CSI 。在我们的实验中,rbuf 设置为16 KB, 32 KB、64 KB、128 KB、256 KB,分别和<年代vg height="8.125" id="M95" style="vertical-align:-0.1638pt;width:8.3374996px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.3374996 8.125" width="8.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
设置为30岁。
案例1。 的损失率TCP + UDP / VBR业务 交通道路总是保持在1%,TCP + UDP / CBR 交通道路,它是不同的从1%降至10%;年代pan>
例2。 的损失率TCP + UDP / VBR业务 交通路径是不同的从1%提高到10%,等等TCP + UDP / CBR 交通道路,它总是保持在1%。年代pan>
4.4。绩效评估
如前所述,根据RFC4460,只有RTX-CWND 和RTX-SSTHRESH 建议重发政策。所以我们比较的性能RTX_CSI 与RTX-CWND 和RTX-SSTHRESH 。
比较方便,我们使用(2 )所示的表达方面的优势,通过算法的平均吞吐量<年代vg height="11.4625" id="M96" style="vertical-align:-0.0pt;width:12.5875px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.5875 11.4625" width="12.5875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
(表示为<年代vg height="15.6875" id="M97" style="vertical-align:-3.39064pt;width:30.137501px;" version="1.1" viewbox="0 0 30.137501 15.6875" width="30.137501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
)算法<年代vg height="11.175" id="M98" style="vertical-align:-0.0pt;width:10.6125px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.6125 11.175" width="10.6125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
。<年代pan class="equation" id="EEq2">
在哪里<年代vg height="15.6875" id="M100" style="vertical-align:-3.39064pt;width:42.387501px;" version="1.1" viewbox="0 0 42.387501 15.6875" width="42.387501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
和<年代vg height="15.4" id="M101" style="vertical-align:-3.39064pt;width:40.412498px;" version="1.1" viewbox="0 0 40.412498 15.4" width="40.412498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
代表平均吞吐量是通过重传算法<年代vg height="11.4625" id="M102" style="vertical-align:-0.0pt;width:12.5875px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.5875 11.4625" width="12.5875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
和<年代vg height="11.175" id="M103" style="vertical-align:-0.0pt;width:10.6125px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.6125 11.175" width="10.6125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
,分别。
首先,我们评估的性能RTX_CSI ,RTX_CWND, 和RTX_SSTHESH 与实验条件说明情况1 ;图11 显示了三种算法在不同的性能rbuf 。我们可以得到的平均吞吐量RTX_CWND ,RTX_SSTHRESH ,并提出RTX_CSI 将上升的增加rbuf 。但是,当rbuf 设置为超过64 KB,平均吞吐量的增加减少了哪三个算法。这一现象再次验证,背景交通提出了更严重的副作用CMT-SCTP作为更大的性能rbuf 使用。然而,RTX_CSI 执行最佳性能的三个算法,RTX_CWND 接下来,RTX_SSTHRESH 提出了最糟糕的行为。
为例1 每计算(2 ),详细比较平均吞吐量可以指出如下。<年代pan class="list">(1)年代pan>比较RTX_SSTHRESH, RTX_CWND达到优势−4.42%,4.94%,18.2%,56.39%,55.15%rbuf 是16 KB, 32 KB、64 KB、128 KB、256 KB,分别。所以,它可以conculded RTX_CWND还可以提供更好的性能在RTX_SSTHRESH [12 交通条件(情况下)即使在背景1 )。年代pan> (2)年代pan>RTX_CWND比较,提出RTX_CSI达到更多的福利约为1.14%,0.56%,和1.62%当rbuf设置为16 KB, 32 KB,分别和64 KB。因为大rbuf导致更少的包丢失;因此,当rbuf设置为128 KB和256 KB,拟议中的RTX_CSI礼物相同性能的吞吐量RTX-CWND算法。年代pan>
其次,我们的性能进行比较RTX_CWND 和RTX_SSTHRESH 与提出RTX_CSI 在不同rbuf 与设计实验方案解决2 。因为它显示在图12 ,平均吞吐量通过三个算法会随着上升rbuf 。但由于同样的原因中提到的情况1 ,当rbuf 设置为超过64 KB,平均吞吐量的增加减少了哪三个算法。在这种情况下,RTX_CSI 仍然执行最佳的性能。但不同于结论解决(12 )和案例1 ,只有rbuf 大于64 KB,RTX_CWND 提出了一个更好的性能比RTX_SSTHRESH 。
同样,为例2 每计算,详细的比较指出(2 )。<年代pan class="list">(1)年代pan>比较的RTX_SSTHRESH ,RTX_CWND 达到一个更优势约为7.26%,−0.15%,−8.02%,12.05%,12.57%rbuf 是16 KB, 32 KB、64 KB、128 KB、256 KB,分别。比较结果是不同的结论中提到(12 ),在我们的实验情况2 ),比较RTX_SSTHRESH ,RTX_CWDN 只能实现时的平均吞吐量更明显的优势rbuf 设置为大于默认的值rbuf (64 KB)。变量咬的原因可能是,当巨大的数据包丢失,他们重发不仅恶化道路的质量,而且放大路径的病情的不可预知性。那些意想不到的条件使CMT-SCTP准确发送者不能调整其拥塞窗口。但是,当rbuf 设置为较大(超过64 KB),发送方可以纠正很多以来拥塞窗口可以接收数据包并承认及时因此,RTX_CWND 可以超越RTX_SSTHRESH 。这种现象进一步验证了提出的RTX_CSI 更合理的考虑背景交通的本质。我们未来的工作将详细调查的原因。年代pan> (2)年代pan>比较的RTX_CWND ,该RTX_CSI 实现更多的福利约为0.47%,0.57%,17.56%时rbuf设置为16 KB, 32 KB,分别和64 KB。作为案例1 当rbuf设置为128 KB和256 KB,提议RTX_CSI 礼物相同性能的吞吐量RTX_CWND 更大的原因rbuf导致更少的包丢失。年代pan>
从实验和分析情况1 和案例2 分别,我们可以得出这样的结论RTX_CSI 算法可以实现更好的性能比现有的重传算法 ,特别是对rbuf 如16 KB、32 KB和一般使用64 KB。的原因RTX_CSI 可以实现更多的优势现有的重传算法 是,RTX_CSI 可以选择一个更高效的路径传输目的地考虑更合理的规则如路径”cwnd ,ssthresh 价值,和历史状态来满足一些已知问题如交通拥堵和包丢失造成的背景流量。
5。结论
在本文中,我们设计的现实模拟拓扑和检查的性能CMT-SCTP吞吐量,end-to-to封包延迟通过考虑合理的背景流量。我们讨论了如何 背景交通的存在影响CMT-SCTP细节的表现,这通常被目前大多数研究者所忽视。
在以上工作基础上,我们提出了一个改进的重传算法RTX_CSI CMT-SCTP。RTX_CSI 考虑了背景流量和考虑路径的综合特征中选择重传目的地满足localness背景交通的性质。仿真结果表明RTX_CSI 达到更好的效率比CMT-SCTP最初的重传算法。因此,建议RTX_CSI 可以用来改善用户体验质量的多媒体流媒体服务当CMT-SCTP用于多媒体传输协议。
确认
这项工作是支持的部分国家高科技研究与开发项目批准号下的中国(863)2011 aa010701,部分由中国国家自然科学基金(国家自然科学基金委)拨款61001122和61001122号,北京自然科学基金批准号4102064,部分由中央大学的基础研究基金资助2012 rc0603和2011号rc0507,和部分由江苏省自然科学基金批准号BK2011171。