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        加密環(huán)境中無線TCP性能優(yōu)化

        2016-05-14 23:41:36曲長征李華陳智博
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化

        曲長征 李華 陳智博

        摘要:在無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下,TCP丟包和傳輸性能下降問題逐漸引起了人們關(guān)注,即原有中間節(jié)點(diǎn)獲取TCP信息方式已經(jīng)無法滿足數(shù)據(jù)流傳輸需求,因而在此基礎(chǔ)上,相關(guān)技術(shù)人員在對加密環(huán)境進(jìn)行操控過程中,應(yīng)注重引入丟失識別機(jī)制,即判斷數(shù)據(jù)流傳輸中丟包原因,從而對問題展開有效處理,提升整體數(shù)據(jù)流傳輸效率,達(dá)到最佳的信息傳輸狀態(tài)。本文從無線TCP性能分析入手,并詳細(xì)闡述了無線TCP性能優(yōu)化路徑,旨在推動當(dāng)前廣域網(wǎng)環(huán)境下TCP傳輸性能的提升。

        關(guān)鍵詞:加密環(huán)境 無線TCP 優(yōu)化

        中圖分類號:TN918 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)08-0048-01

        TCP協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議中起著至關(guān)重要的影響作用,即在信息接收過程中,由TCP發(fā)送端ewnd控制ssthresh,但TCP數(shù)據(jù)發(fā)送長度必須保持在發(fā)送窗口最小值狀態(tài)下,最終判斷網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象。但當(dāng)前無線TCP性能已經(jīng)無法適應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的快速發(fā)展,為此,應(yīng)針對無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中擁塞現(xiàn)象,對TCP性能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,打造良好的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行空間。以下就是對加密環(huán)境中無線TCP性能優(yōu)化方法的詳細(xì)闡述,望其能為當(dāng)代無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展提供有利參考。

        1 無線TCP性能分析

        TCP協(xié)議在Internet環(huán)境下以O(shè)SI形式存在于第4層,同時(shí)為無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境提供了端到端數(shù)據(jù)包傳輸、按需傳輸?shù)确?wù)項(xiàng)目,并在數(shù)據(jù)傳輸過程中對數(shù)據(jù)包進(jìn)行排序,且設(shè)置重傳定時(shí)器,判斷數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象,規(guī)避網(wǎng)絡(luò)崩潰問題的凸顯。此外,從無線TCP應(yīng)用性能角度來看,在當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)操控過程中注重通過SS、CA、FR、快速恢復(fù)四種算法,對網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象進(jìn)行控制。但就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看,無線網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中逐漸呈現(xiàn)出無線TCP性能下降問題,而導(dǎo)致此問題發(fā)生的原因主要?dú)w咎于以下幾個(gè)方面:

        第一,BER,即無線網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中存有有損介質(zhì),從而致使網(wǎng)絡(luò)中比特誤碼丟包,誘發(fā)重傳定時(shí)器超時(shí)現(xiàn)象,且基于錯誤頻繁重復(fù)的基礎(chǔ)上,TCP性能逐漸下降;

        第二,無線鏈路帶寬,即無線鏈路在帶寬限制因素的影響下,需于節(jié)點(diǎn)位置配置少量帶寬,就此引發(fā)了信息丟失、發(fā)送端超時(shí)等問題,威脅Ad hoc網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定性。為此,在無線TCP控制協(xié)議操控過程中,應(yīng)提高對此問題的重視程度。

        2 加密視角下無線TCP性能優(yōu)化路徑

        2.1 已有機(jī)制

        在加密無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下,為了規(guī)避信息丟失等問題的凸顯,首先在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境操控過程中應(yīng)運(yùn)用連接分離方法,即將TCP連接劃分為固定主機(jī)到基站、基站執(zhí)行TCP兩個(gè)部分,同時(shí)在第一個(gè)部分運(yùn)行過程中,以不同的方法對丟包問題進(jìn)行判斷、處理。而在第二個(gè)部分操控過程中,應(yīng)將數(shù)據(jù)包輸入至基站,由基站接收、發(fā)送TCP。但連接分離方法在應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出違背TCP連接端到端及通信時(shí)延問題,誘發(fā)通信瓶頸現(xiàn)象。其次,在無線TCP控制協(xié)議應(yīng)用過程中亦采用探聽協(xié)議,而探聽協(xié)議方法在應(yīng)用過程中需配置“TCP-aware”代理,實(shí)時(shí)反饋TCP連接信息[1]。

        2.2 丟失識別機(jī)制

        2.2.1 過程與解釋

        在無線TCP控制協(xié)議運(yùn)行過程中,強(qiáng)調(diào)對丟失識別機(jī)制的應(yīng)用有助于保障數(shù)據(jù)包機(jī)密性,而在丟失識別機(jī)制運(yùn)行過程中需配置固定主機(jī),繼而由固定主機(jī)將將FH發(fā)送至MH端,最終通過無線鏈路達(dá)到TCP傳輸目的。此外,在丟失識別機(jī)制配置環(huán)境下,當(dāng)BS檢測數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗時(shí),將向MH發(fā)送1個(gè)“出錯通知”報(bào)文,且于MH、FH間計(jì)數(shù)器,顯示計(jì)數(shù)值增加1,而當(dāng)計(jì)數(shù)器值≥1時(shí),將誘發(fā)TCP連接進(jìn)入到“可能丟失”的運(yùn)行狀態(tài),為此,將發(fā)送“等待重傳”連接信息,并由FH對丟失信息進(jìn)行識別,同時(shí)設(shè)置cwnd為2*ssthresh,最終保障TCP數(shù)據(jù)傳輸精準(zhǔn)性、安全性,滿足丟包問題控制要求[2]。從以上的分析中即可看出,在無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下,強(qiáng)調(diào)丟失識別機(jī)制的完善是非常必要的,為此,應(yīng)提高對其的重視程度。

        2.2.2 特點(diǎn)

        就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看,丟包識別機(jī)制在應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

        第一,適用于加密環(huán)境,即“丟包識別”功能的增設(shè),可通過Ns2評估丟包等功能,降低cwnd值,同時(shí)將丟包識別信息由TCP發(fā)送端接收,恢復(fù)cwnd值,增強(qiáng)端與端傳輸效果;

        第二,基站不需維護(hù)狀態(tài)信息,即在丟失識別機(jī)制設(shè)置的基礎(chǔ)上,將通過C++和Tcl/Tk語言的運(yùn)用準(zhǔn)確反饋丟包數(shù)據(jù)信息,因而簡化了狀態(tài)信息識別環(huán)節(jié),規(guī)避了通信瓶頸問題的凸顯,達(dá)到了最佳的TCP傳輸狀態(tài)[3];

        第三,在無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下,丟包識別機(jī)制在TCP連接一跳中仍然處在正常的運(yùn)行狀態(tài)下,且不易受重傳等因素的干擾,即提升了整體鏈路層重傳效率。為此,在推進(jìn)當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中,應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)對丟包識別機(jī)制的引進(jìn),同時(shí)注重建構(gòu)仿真環(huán)境,對丟失識別機(jī)制性能展開定性分析,并測試相關(guān)參數(shù),如,帶寬、延遲等,降低無線鏈路出錯現(xiàn)象,達(dá)到最佳的無線鏈路數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài),優(yōu)化TCP整體性能,打造良好的無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境,滿足當(dāng)代社會發(fā)展需求。

        3 結(jié)語

        綜上可知,傳統(tǒng)TCP性能已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)對機(jī)密信息傳輸中誤碼問題的控制,因而在此基礎(chǔ)上,為了規(guī)避無線網(wǎng)絡(luò)擁塞問題的凸顯,應(yīng)注重從吞吐量、序列號、擁塞窗口等角度出發(fā),對TCP連接性能進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)在TCP性能優(yōu)化過程中引入丟包識別機(jī)制,即通過“丟失識別”報(bào)文發(fā)送形式,對TCP傳輸中丟包現(xiàn)象進(jìn)行識別,最終由此實(shí)現(xiàn)對TCP傳輸環(huán)境的有效控制,規(guī)避信息丟失等問題的凸顯,達(dá)到最佳的信息傳輸狀態(tài),提升TCP性能指標(biāo)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]尚維來.嵌入式Linux 3G無線路由器TCP/IP性能優(yōu)化[J].測控技術(shù),2015,12(04):97-100+104.

        [2]葛衛(wèi)民,許文慶,朱海穎等.無線網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)化TCP性能的網(wǎng)絡(luò)編碼方法研究[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2015,12(06):125-130.

        [3]徐昌彪,王精華,鮮永菊等.基于認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的TCP協(xié)議的改進(jìn)方案[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2012,20(10):3667-3672+3691.

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