试议拥塞基于主机标识多路径TCP设计与实现生

论文导读：
摘要：近年来，传统TCP/IP网络系统结构的局限性开始逐渐暴露出来，制约着互联网的进展。一方面IP地址承载着主机身份与位置的双重语义，无法满足用户数量高速增加以及无线移动、多宿主、流量工程等技术运用的广泛需求，互联网面对严峻的路由可扩展性不足；另一方面，互联网中日益增加的多宿主主机间有着多条可达路径，但是当前网络无法充分利用这些资源多路径并行传输，造成网络资源的浪费，影响了用户体验。本论文浅析了互联网路由可扩展不足产生的理由，回顾了多路径TCP的进展，深入探讨了现有的身份位置分离案例和多路径TCP案例，提出了一种基于主机标识的多路径TCP案例。论文的主要内容和贡献如下：（1）浅析了当前互联网路由可扩展不足和无法利用多路径并行传输的不足，系统介绍和总结了已有的几种典型身份位置分离案例和多路径TCP案例，对其优缺点进行了评价。（2）建立了一种多路径TCP拥塞制约机制的论述模型。该模型通过建立子流拥塞窗口联合随机变量在多维离散状态空间下的马尔可夫历程，对MPTCP流的有效吞吐率进行建模。该模型具有通用性，可以对不同多路径TCP拥塞制约机制进行评价。同时，模型验证了联合拥塞制约机制具有优越性。（3）设计了一种基于主机标识的多路径TCP架构。通过将身份位置分离思想和多路径TCP传输机制有机结合，实现对互联网路由可扩展不足和网络资源优化分配的统一解决。论文设计了一种轻量级主机协议栈结构，详细浅析了工作流程及可部署性等。（4）实现了论文提出的主机协议栈的原型系统。基于Linux内核协议栈，利用Netfilter等可扩展机制，设计了新的内核模块，实现了基于主机标识的多路径TCP原型系统。对原型系统进行了测试和验证，实验表明系统实现了身份位置分离，支持多路径传输和可移动，并具有兼容性。关键词：主机标识论文身份位置分离论文多路径TCP论文拥塞制约模型论文协议栈论文
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Abstract4-9
第1章 引言9-14

1.1 探讨背景和作用9-11

1.2 当前探讨近况11-12

1.3 论文主要贡献12-13

1.4 论文组织结构13-14

第2章 相关工作14-23

2.1 身份位置分离案例14-17

2.

1.1 Shim614-15

2.

1.2 HIP15-16

2.

1.3 LISP16-17

2.2 多路径 TCP 案例17-22

2.1 pTCP(Parallel TCP)17-18

2.2 mTCP(multipath TCP)18-19

2.3 cTCP(concurrent TCP)19-21

2.2.4 多路径 TCP 标准化——MPTCP(Multi-Path TCP)案例21-22

2.3 本章小结22-23

第3章 多路径 TCP 拥塞制约机制的论述建模23-39

3.1 多路径 TCP 联合拥塞制约机制23-25

3.

1.1 拥塞制约目标23-24

3.

1.2 多路径联合的拥塞制约算法24-25

3.2 马尔可夫历程建模25-32
3.

2.1 算法浅析26-27

3.

2.2 两条子流的简单场景建模27-31

3.

2.3 一般情形推广31-32

3.3 模型的运用——求解预测32-34

3.1 论述推导32-33

3.2 模型实现33-34

3.4 模型实验评估34-37

3.4.1 实验场景设定34

3.4.2 接收缓冲区对于有效吞吐率的影响34-35

3.4.3 链路丢包率对有效吞吐率的影响35-37

3.5 模型运用于独立拥塞制约算法37-38

3.6 本章小结38-39

第4章 基于主机标识的多路径 TCP 设计39-56

4.1 基于主机标识的多路径 TCP39-40

4.2 身份位置映射机制40-43

4.

2.1 主机标识命名策略41-42

4.

2.2 身份位置信息映射机制42-43

4.3 多路径 TCP 通信机制43-47
4.

3.1 多路径 TCP 的分层架构43-45

4.

3.2 四种功能机制45-47

4.4 主机协议栈设计47-55

4.1 新型主机协议栈轻量级设计架构47-49

4.2 新型主机协议栈工作流程49-51

4.4.3 基于主机标识的多路径论文导读：.1实验环境设定及配置70-715.2.2旧运用程序兼容性实验71-745.2.3新运用程序及系统功能验证实验74-765.2.4支持可移动性实验76-785.3本章小结78-79第6章总结与展望79-816.1工作总结796.2下一步工作79-81参考文献81-84致谢84-86个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果86上一页12
TCP 交互历程51-53

4.4 可移动性浅析53-54

4.5 可部署性浅析54-55

4.5 本章小结55-56

第5章 系统原型实现及实验56-79

5.1 基于 Linux 内核的协议栈实现56-70

5.

1.1 主机标识定义56-57

5.

1.2 主机标识与地址映射57-61

5.

1.3 基于主机标识的 Socket API61-63

5.

1.4 主机标识层模块63-67

5.

1.5 多路径 TCP 实现67-70

5.2 系统实验验证70-78
5.

2.1 实验环境设定及配置70-71

5.

2.2 旧运用程序兼容性实验71-74

5.

2.3 新运用程序及系统功能验证实验74-76

5.

2.4 支持可移动性实验76-78

5.3 本章小结78-79
第6章 总结与展望79-81

6.1 工作总结79

6.2 下一步工作79-81

参考文献81-84
致谢84-86
个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果86