基于动态规则表与并行连接的TCP/SCTP转换层设计与实现

摘要

随着Internet的发展，例如大量影院网站的出现和网页网络游戏的出台，网络用户对Web服务质量提出了更高的要求。目前Web服务主要依赖 TCP的支持，然而基于单宿的TCP难以满足大规模实时媒体通信的要求。虽然基于多宿的SCTP所具有的多穴和多流特性使此局面得到了极大改观，但因基于SCTP的应用尚未得到普及，从而形成了目前 TCP应用和SCTP应用共存的局面。因此如何不更改用户应用程序即保持其原有的TCP调用而实际调用SCTP，亦即实现 TCP与SCTP的透明转换已成为提高Web服务质量的前沿课题。
　　 美国Delaware大学P.E.L.实验室于2008年首次提出了TCP/SCTP转换层设计方案，但经本文充分研究与分析后，发现该方案仍存在以下缺陷：(1)因采用管理员手动配置规则表，导致规则表的静态性问题，该问题导致规则表更新的滞后、TCP/SCTP转换层不能实时启用及SCTP利用率的下降，同时亦增加了管理员的工作量。(2)因采用SCTP或TCP单一连接策略，导致SCTP或 TCP连接的单一性问题，该问题增加了连接的盲目性，加大了传输延迟。
　　 鉴于上述两个缺陷，本论文提出了相应的解决方案。(1)针对规则表的静态性问题，提出了规则表的动态配置方案，该方案实现了转换层依据所使用的TCP与SCTP连接情况实施规则表实时自动配置之目的，使转换层可实时启用，提高了SCTP的利用率，同时减轻了管理员的工作负担。(2)针对SCTP或 TCP连接的单一性问题，提出了 TCP与SCTP并行连接的方案。该方案避免了连接的盲目性，减少了传输延迟。
　　 最后，对课题进行了总结和展望并对下一步研究工作提出了建设性的方案。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究现状

1.3 本文研究内容和方法

1.4 本文的组织结构

第2章 TCP与SCTP的透明转换

2.1 TCP与SCTP的特点

2.2 SCTP与TCP的差异

2.3 应用层协议对TCP的直接调用和对SCTP间接调用

2.3.1 传统应用层协议对TCP的直接调用

2.3.2 支持转换层的应用层协议对传输层协议的调用

2.4 本章小结

第3章 基于动态规则表TCP/SCTP转换方案

3.1 引言

3.2 现有静态规则表TCP/SCTP的转换方案

3.2.1 静态规则表

3.2.4 静态规则表决定的转换层使用状态

3.3 问题的提出

3.3.1 静态规则表的缺陷

3.3.2 动态规则表的优势

3.4 动态规则表

3.4.1 动态规则表的设计

3.4.2 动态规则表的实现

3.5 实验及仿真

3.6 本章小结

第4章 TCP和SCTP并行连接的设计与实现

4.1 引言

4.2 相关工作

4.2.1 原始的转换层客户端套接字连接功能

4.2.2 原始的转换层服务器端套接字绑定与监听功能

4.3 问题的提出

4.3.1 原始的转换层客户端套接字连接的缺陷

4.3.2 TCP和SCTP并行连接的优点

4.4 TCP和SCTP的并行连接

4.4.1 TCP和SCTP并行连接实现原理

4.4.2 TCP和SCTP并行连接相关函数的修改

4.4.3 TCP和SCTP并行连接的客户端数据发送和SCTP请求

4.4.4 TCP和SCTP并行连接的服务器端数据接收和应答

4.5 实验及结果分析

4.5.1 实验设置以及实验内容

4.5.2 结果分析

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢