外文翻译-在存在相互作用的UDP流的临时网络中提高TCP的性能（中文）

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1、外文原文：http:/ 中文 6850 字   毕  业  设  计 (论文 ) 外  文  翻  译         外文题目： Improving the performance of TCP in the presence of interacting UDP flows in ad hoc networks                         &n

2、bsp;                  中文题目： 在存在相互作用的 UDP 流的临时网络中提高 TCP的性能                                                     学    

3、院   名    称：        xxx       专             业：       xxx                          班             级 ：   &nbs

4、p;    xxx                        姓             名：   xxx    学   号   xxx           指    导    教   师：     xxx   &n

5、bsp; 职   称      xx              定稿日期：   2013 年  11 月  16 日  2 在存在相互作 用的 UDP 流的临时网络中提高 TCP 的性能  Vikram Gupta, Srikanth V. Krishnamurthy and Michalis Faloutsos  计算机科学与工程系  加利福尼亚大学河滨分校  Riverside CA 92521,USA

6、 vgupta,krish,michalis cs.ucr.edu   摘要： 在这篇文章中，我们研究在临时网络中 IEEE 802.11 MAC 层如何平稳的影响 TCP 传输负载方面的表现。此次主要解决的问题是当 UDP 流超负荷加载时， TCP 流的传输量 会严重降低。我们的贡献是双重的。首先，我们确定在微观分析性能的详细级别上，影响TCP 吞吐量的主要影响因素。凭借直觉我们通过第一部分内容获得了我们的第二个贡献。我们 研究并提出了基于 背压机制 的流量使用的公平 。背压提高了在超负荷的 UDP流的存在的情况下 TCP 流的性能。事实上，在某些情况下，在不影响 UDP 流吞吐量

7、的情况下提高了 TCP 流的吞吐量。我们发现 背压 可以增加 TCP 吞吐量高达 95%。 背压 的一个突出的优点是它不需要对现有的 TCP 或者 IEEE 802.11 协议做任何更改。  1.引言  在本文中，我们研究在 存在相互作用 的 UDP 流的临时网络中，提高 TCP 流的吞吐量。在缺乏拥塞控制机制的网络流中， UDP 流垄断了可用带宽，使得 TCP 流量传输严重降低。在互联网上，这个问题通过使用缓冲区管理政策得到了聪明的解决。例如在早期随机下降 UDP 数据包的优先级 1,2。在特定设置的网络中，上述计划不能应用在由于拥塞而导致的频道访问延迟的问题上。在临时网

8、络通道访问延迟问题上，节点依赖不仅表现在队列建立上，也进一步延伸到了附近队列节点上。在本文中，我们证明了在 TCP 和 UDP 流的副作用性能方面提出了简单且有效的机制来克服这些问题。  众所周知， TCP 在 IEEE 802.11 的多跳无线网络 3表现不佳。这根本原因是在介质访问某些节点时 IEEE 802.11 MAC 协议无力提高短期公平性。在 4， 5 ，它已经表明，这种短期的不公平会导致长期的不公平相对于竞争的 TCP 流的吞吐量的实现。在 6 ， 它已被证明，基于 UDP的存在流动的 TCP 流的吞吐量显着减少。  以前这里介绍 在 如何最大程度上临时 网络

9、中提高 TCP 性能的 方法 。研究分为两类： （ a）修改 TCP 协议连接，（ b）取代的 IEEE 802.11 MAC 协议。大多数基于 TCP 尝试建立连接都会有 流动性和拥 塞 问题，导致 TCP 数据包丢失 。为此，一些研究人员提出了明确的故障通知解决方法 。 大多 重要的工作已经在开发新的 MAC 层方案时 完成了。在文献 9YU 等人提出了一种混合方案，其中发件人以及接收器被允许发起的 MAC 传输。他们的研究结果表明，在某些情况下，公平显著的改善可以在不实现牺牲吞吐量的情况下被 很好的 实现。不同于 也已经被提出了 IEEE 802.11 MAC 协议计划。在结果表明，在

10、TCP 和 IEEE802.11 协议中智能调整所使用的参数可以提高性能。虽然这些建议可以在 802.11 MAC 协议上提高 IEEE TCP 性 能提供有效3 的解决方案，但是它很难改变现有的为了 TCP 或 IEEE 标准 802.11 分 布式协调功能而存在的标准 5。此外，据我们所知，这些方案的解决不是 专门针对 解决 提高在 UDP 的流面前的 TCP 的性能。  在这项工作中，我们研究了 MAC 层如何不公平的 降低了 TCP 性能，从而又如何可以公平的 提高 TCP 性能在 UDP 流的存在 的情况下。在更多的细节上，我们通过创建特定的环境进行了一个细致的 研究 。

11、阐明 UDP 流对 TCP 流量的影响同时显示在很大程度上提供公正缓解这些影响。我们提出了背压，一个在 UDP 流面前显著提高 TCP 性能的方案。 简而言之，我们的方案在流水平调控提供突发每个节点。一旦缓冲配额达成 ,一个转发节点拒绝积累大量的来自流的数据包。  2.背景和前期工作  在本节中，我们研究 TCP 的性能 以及 IEEE802.11 多跳无线网络。具体而言，我们首先研究了 IEEE 的局限性  ， 802.11 MAC 协议在多跳无线环境中使用时。然后，我们解释对高层协议的性能的影响。由于空间 的限制 我们还没有涉及到某些普遍 的现象进行深入探讨。

12、我们指引 读者 阅读 下面的部分 了解 更多的细节。  一种在 IEEE 802.11 DCF 的可配置的参数是 由一个节点发送一个特定的帧（ 重试限制）来作出的尝试。一个节点，希望发送一帧到它的附近节点，使得上述操作 反复尝试 模式一在失败时发送 ， 临近节点 被 取消，那么链路将会被打破 。  发送一个数据包，根据该二进制指数呈指数增长回退 13算法。该算法是已知的青睐上次成功节点 13。因此，一旦一个节点成功的介质访问争用，它很可能会发送介质访问不失权前大量从它的队列中的数据包到另一个节点。由这个传输干扰节点可以错误地假定了链接被打破（称为假链路故障，请参阅 3 了解

13、详细信息）  。在一般情况下，与参数的缺省设置，外形尺寸小于 1500 字节可以而不会造成 过度的假链路 failures.2 然而，在一般情况下，由于发送拍摄效果 3,4 ，出现了大量的故障。特别是，  UDP 流卡死在这种情况下 。  提出了上述现象的解决方案提出修改建议，以 TCP 或  在 IEEE802.11 的 DCF。在文献 5，Jiang 等人表明，增加重试的限制导致  增加 TCP 连接的有效吞吐量。然而，这种解决方案，它需要一个  很长一段时间来检测实际的链路故障（通常是由于流动性）。在文献 14的作者  

14、; 提出了许多修改，在 IEEE802.11 的 MAC 如一种较温和的回退  机制和一个额外的信息，以防止假链路 故障。假链接  说明故障是已知的导致 TCP 性能较差 3。我们已经用  特设按需距离矢量（ AODV） 15如路由协议我们  模拟研究。 AODV 协议提供了一种替代机制来确定链接  连接通过周期性地广播 Hello 报文 16。由于使用 消息已被证实可以降低假链路故障，我们在使用这些消息我们  simulations.3。  我们利用一个简单的公平排队计划，发展我们的解决方案。至  欣赏我们的工作在其他文献中的公平排队存在的新颖性  22 23，认为任何公平排队方案需要 3 政策 20，可分为：   (1）哪些数据包（队列）将被 发送？为此，我们使用简单的循环。   (2）当数据包传输的？  (3）哪些数据包（ s）将在发生拥塞时被丢弃？  这项工作的根本创新在于结合过去并且控制好 流量。具体地，通过限制该队列的大小为一个流在每个 网络中的节点，我们能够防止垄断好战的流量。它 应当注意，类似的概念已被提出，在过去，尽管对于提高  TCP 拥塞控制 24，而不是所产生的 UDP 流量。