一种提高吞吐量的sctp协议改进

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1、一种提高吞吐量的SCTP协议改进～教育资源库　　IP的发展使通过信令网关在IP网络中组建IP信令网成为可能。通过已有的数据网络处理语音、数据、信令,可以减少建立和维护多个网络的费用。在PSTN中,NO.7信令仍有重要作用。IETF的信令传输工作组(SIGTRAN)为了在IP网络上传输NO.7信令制定了新的流控制传输协议SCTP(StreamControlTransferProtocol:RFC2960)[1][7]，主要用于IP网络中承载PSTN信令。由于SCTP具有适合Inter数据和多媒体传输的特性，并可能成

2、为下一代的传输层协议,因此SCTP成为当前研究的热点。　　1SCTP协议介绍　　1.1SCTP协议简介　　SCTP被看做超级TCP，它不仅沿用了TCP的一些性质,能够提供可靠传输服务,确保数据无误按序地通过网络，而且扩展了TCP的许多功能。　　SCTP与TCP的最大区别就是SCTP采用了多归属(Multi-homing)[2]的机制，因此SCTP中的偶联概念要比TCP中的连接概念含义更广。一个偶联的两个SCTP端点都向对方提供一个SCTP端口号和一个IP地址列表，每个偶联都由两个SCTP端口号和两个IP地址列表来

3、识别，多归属的端点可以接入到不同类型的网络。所以SCTP能在两个端点间建立稳固的通信。一个SCTP偶联可以包含多个可能的起源与目的地址的组合，这些组合包含在每个端点的传送地址列表中。这样使得一个偶联可以在多个传输路径间选择和切换，提高了网络容错的能力，从而在SCTP中一个多归属的主机会因为网络物理上的故障导致通信中断的情况将很少发生。　　SCTP支持关联的多流（MultipleStreams），允许把一个关联的数据流分成多个子流来同时处理，在传输过程中，只需保持子流内部有序而不必保持整个数据流的顺序，子流不会因为

4、传输问题而阻塞其他子流，保持互不干扰，这样就避免了其他流中数据丢失造成的队头阻塞情况；支持对SYN泛洪攻击的抵抗；用户数据无错误无重复地确认传输通过分组序列间隙报告和选择性重发来实现；SCTP采用了与TCP相似的流量控制和拥塞控制算法，引用了慢启动机制；在数据分组的确认和重传机制上，采用了选择性确认，在一定程度上提高了传输效率。　　1.2SCTP工作方式　　SCTP是一个面向连接的传输协议，在传输数据前，网络两端需要建立一个通信连接，在SCTP中，这个连接称为关联（Association）。图1是一个关联的例子。

5、　　　　所谓的关联可以这样表述：Association={[10.13.61.10,161.10.31.20:101]:[128.10.11.2:201]}，这样一个SCTP的关联可以拥有两条端到端的通信路径，一条是10.13.61.10到128.10.11.2，另一条是161.10.31.20到128.10.11.2，这就体现了SCTP的多宿性。当关联建立起来后，协议会把数据流分成多个子流，通过某条路径来传输各子流的数据。当前路径不能使用时，关联会自动查找自己的路径列表，确定一条可用的路径来继续传输。　　2基于

6、可用带宽测试的改进方法　　2.1改进原理　　SCTP作为一种新兴的、并未广泛应用的协议，存在很多可以改进的地方。本文针对其多宿的特点提出了一种性能改进的方法和基于可用带宽的Primarydestinationaddress选择策略，以提高SCTP的传输性能。　　如果能在关联建立初始化或需要调整Primarydestinationaddress时选择一个可用带宽最大的通信连接，就能够提高传输的速度，并且动态地根据网络情况适当地调整通信路径。图2给出了TCP(Reno)、SCTP和改进SCTP的一个比较。纵坐标表示当

7、前连接所占用的带宽，横坐标表示时间。对于某一条网络路径，在拥塞点前，三个传输协议的动作基本相同。拥塞出现后，三个协议都会采用相似的拥塞控制算法，调整速率，占用的带宽都会显著减少。当拥塞非常严重，原来路径很难正常使用时，SCTP会自动调整通信连接，即转移本关联目的地址。而改进SCTP会根据现有的几个可用连接，选择一条可用带宽最大的通信连接，所以占用带宽在调整后不会小于一般SCTP占用带宽。对于TCP，最幸运的情况是TCP不会中断，而是一直维持一个占用带宽很小的通信连接。所以，在调整点后，可以看到出现了三个明显的分支

8、。　　　　2.2改进方案　　改进SCTP的方案首先确定Primarydestinationaddress调整时机，其次确定一个及时而且比较准确的可用带宽测试模块，选择可用带宽最大的通信连接。　　本文考虑了三个Primarydestinationaddress调整时机：SCTP关联初始化、SCTP关联正在使用的连接遇到严重的网络拥塞和关联正在使用的连接出现故障中断。SCTP