Improving TCP/IP Performance over Third-Generation Wireless Networks

As third-generation (3G) wireless networks with high data rate get widely deployed, optimizing the transmission control protocol (TCP) performance over these networks would have a broad and significant impact on data application performance. In this paper, we make two main contributions. First, one of the biggest challenges in optimizing the TCP performance over the 3G wireless networks is adapting to the significant delay and rate variations over the wireless channel. We present window regulator algorithms that use the receiver window field in the acknowledgment (ACK) packets to convey the instantaneous wireless channel conditions to the TCP source and an ACK buffer to absorb the channel variations, thereby maximizing long-lived TCP performance. It improves the performance of TCP selective ACK (SACK) by up to 100 percent over a simple drop-tail policy, with small buffer sizes at the congested router. Second, we present a wireless channel and TCP-aware scheduling and buffer sharing algorithm that reduces the latency of short flows while still exploiting user diversity for a wide range of user and traffic mix.     

区分服务结构及其TCP性能分析

本文首先对区分服务(DiffServ)结构中的边缘路由器和核心路由器机制进行了系统的分类研究,分析并比较了各种机制.接着,对区分服务结构中TCP的性能问题进行了研究,总结了国内外对这一问题的仿真、解析模型分析和实验研究的成果.找出了关键的问题所在,并根据我们的研究成果提出了一些区分服务结构本身的改进建议.     

通过优化Mobile IP的平滑切换改善TCP性能

Mobile IP中的切换将会导致数据包的丢失。平滑切换避免了数据包的丢失，却可能导致数据包的失序。文章分析了已有的减少失序数据包的方案的不足，提出了新的改进方案，并进行了评估，证明了其优越性。     

TCP/IP路由器安全传输系统的设计与实现

以自行开发的高性能多协议路由器为背景,提出了一种基于ＴＣＰ／ＩＰ协议簇的路由器安全传输系统解决方案,包括路由器身份认证协议、状态维护协议、普通—加密状态切换协议及数据包加解密自动识别和透明打包四项关键技术,并且将其与基于“加密器”的安全传输系统作了比较。     

TCP/IP网络的动态模型描述

拥塞现象成为TCP/IP网络发展面临的一个重要问题。因此，拥塞控制对TCP/IP网络的鲁棒性和稳定性具有重要作用。目前，网络拥塞控制策略主要包括两类：端到端的控制机制，如TCP拥塞控制算法；网络内部的主动队列管理(AQM)策略。但由于缺乏对网络系统动态特性的了解，这些拥塞控制策略大都基于专家经验，并没有建立完整的理论分析框架。为此，本文从数据流的角度出发，通过建立网络基本单元状态方程模型来实现IP网络系统的数学解析模型，然后用混杂系统来描述TCP带有拥塞控制策略的数据传输过程，建立了TCP/IP网络的动态模型，为网络系统中动态性能的分析、拥塞控制策略的设计奠定了基础。实验结果表明，该数学模型与NS仿真实验的结果相一致。     

TCP/IPoverATM的性能研究

 本文讨论将传统的TCP拥塞控制机制和CIPOA用于采用ER(FB)算法和EFCI(CCR)算法的ATM网络时可用比特率业务(ABR)和未确定比特率业务(UBR)的性能.仿真结果表明,无论在缓冲区的需求、带宽分配的公平性、吞吐量和链路利用率方面ABR业务的TCP性能均明显优于UBR业务.对于较简单的网络模型ER(FB)算法的TCP性能优于EFCI(CCR)算法,更优于传统的EFCI算法.     

TCP/IP协议簇的复杂网络结构

应用复杂网络理论，针对TCP／IP协议簇的内在关系，以协议规范文档为节点。协议间的引用关系为边，构造网络图并分析其节点度分布、平均最短路径和群集性质。研究发现，协议间的引用关系具有复杂网络的基本特征：幂律分布、小世界效应和大群集效应。图分割计算的结果，表明协议间互引用关系网络比分层结构具有更丰富的局部特征。     

高速路由器中TCP/IP数据流的分类技术

文章介绍了几种实用化的快速IP流分类技术，如三重内容寻址、基于比特向量的多维范围匹配、有向非循环图、交叉乘积和递归流分类算法等流分类技术，并根据各种流分类技术的不同应用场合，给出了设计分类算法的原则。     

卫星IP网络中传输控制协议的研究

传输控制协议(TCP)是TCP / IP协议栈的主要传输协议,它在网络中的传输效率是影响IP网络传输性能的关键因素之一。当网络中存在卫星链路时,卫星链路的一些固有特性会使TCP的传输性能受到一定影响。文中首先指出卫星信道的特点,对TCP协议在卫星网络中的传输性能进行了分析,重点介绍最近几年这方面的研究成果。     

TCP／IP协议对ATM网的适配

当前在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和其他计算机网上广泛使用的ＴＣＰ／ＩＰ协议与未来准备在Ｂ－ＩＳＤＮ上应用的ＡＴＭ技术之间的有机结合，是一个战略性的技术课题。本文以ＴＣＰ／ＩＰ协议的体系结构及其作用、ＡＴＭ信号元结构与ＡＴＰ适应层为依据，对ＩＰ与ＡＴＭ适配的种种构想（其中包括协议复用、封装、地址分辨和连接管理等项功能的实现）做了轮廓性的探讨。     

TCP/IP在移动通信系统中的性能分析

无线信道的特点数据在信道上从发送端发出到接收端完全收到的总传送时延 (DeliveryDelay)=发送时延(Transmission Delay)+传播时延(Propagation Delay)，其中发送延迟的大小为数据长度除以数据在信道上的发送速率；传播时延为电磁波信号从链路的一端传到另一端的时间，它取决于电磁波信号在信道上的传播速度和信道的长度。在有线网络中，较高的带宽使得发送时延 (从以太网中的10Mb/s到大型网络骨干网的10Gb/s)相对较小，在移动通信系统的无线信道中，在信道长度一定时，传播时延相对固定，因此小带宽引起的较大的发送时延决定了总的发送…     

TCP在移动IP中的性能优化方案

分析了TCP有关拥塞控制的假设在无线和移动IP中的不正确性,由此对TCP协议提出了一些修改方法,以改善TCP在无线和移动点中的性能。     

Converging the Evolution of Router Architectures and IP Networks

Although IP is widely recognized as the platform for next-generation converged networks, unfortunately, it is heavily burdened by its heritage of almost 30 years. Nowadays, network operators must devote significant resources to perform essential tasks, such as traffic engineering, policy enforcement, and security. In this article, we argue that one of the principal reasons for this is the way control and forwarding planes are interspersed in IP networks today. We review the architectural developments that led to the current situation, and we reason that centralization of network control functionality can constitute a solution to the pressing problems of the contemporary Internet.     

半双工信道上TCP/IP协议性能仿真

通过电台组网通信在特殊场合具有十分重要的应用价值.电台一般采用半双工方式通信,这种环境下TCP/IP的适用性及其性能值得研究.NS是网络模拟常用的工具,但它本身并不包含半双工链路模型.文中首先讨论在NS网络仿真软件中对半双工链路的建模,进而研究TCP/IP在半双工信道上的性能.模拟实验结果表明：只要解决半双工信道的信息冲突问题,TCP/IP在半双工链路上运行是完全可行的.     

TCP Performance in Optical Packet-switched Networks

Optical packet assembly is a key function to support inter-working between TCP/IP networks and optical packet-switched networks. It is characterized by the assembly delay and by the segment aggregation needed to form an optical packet. These counter-balancing aspects depend on several environment variables, such as the TCP parameters, the access link speed, the optical packet size whose effects are studied in this paper. Performance evaluations are obtained by extensive simulations in terms of send rate of TCP flows, fairness, efficiency, and assembly delay. Some guidelines in the design of optical packets that take into account the results presented are given.     

基于仿真的有线/MANET混合网络TCP性能研究

MANET网络是未来民用和军事通信应用的理想选择,它和Internet的通信是必不可少的。该文分析研究了有线/MANET混合环境中的一些关键问题,比如,网关的隐藏终端和暴露终端、移动节点速度、流的数目等对TCP性能的影响,为有线/MANET混合网络在未来民用和军事领域的应用提供有益的参考。     

短波IP路由器架构及性能分析

短波IP网络是未来军事短波通信网络的发展方向,短波IP路由器是短波IP网络的关键设备,负责提供本地局域网和短波信道之间的路由转发。通过对国内外现状的研究,提出一种短波IP路由器模型,在其中利用Mnux系统的Tun接口实现了路由转发的功能并对其性能进行了初步分析。     

Teaching TCP/IP Hands-On

Service discovery is critical to maintaining the privacy of clients and service providers. Individuals often disclose personal information when looking for services, or intruders can deduce this information from historical discovery data, so service-discovery protocols need to protect it from illegitimate access. Privacy-aware service-discovery protocols, however, must still be flexible and scalable so that they can support the requirements of service-oriented pervasive computing. We present EVEY (enhancing privacy of service discovery), a privacy-aware service-discovery protocol that supports syntactic and semantic matching between service requests and advertisements. It protects private information related to service discovery by introducing ambiguity in both service advertisements and service requests so that they can represent a group of services instead of a single, specific service instance.     

基于无线连接的TCP/IP性能研究

TCP/IP是Internet的主要技术,也希望能在无线连接中很好地应用,通过一种模拟系统研究了基于IEEE802.11无线介质访问控制协议的TCP/IP的性能.