加密環(huán)境中無線TCP性能優(yōu)化

曲長(zhǎng)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(duì)加密環(huán)境進(jìn)行操控過程中，應(yīng)注重引入丟失識(shí)別機(jī)制，即判斷數(shù)據(jù)流傳輸中丟包原因，從而對(duì)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(dòng)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(hào)：TN918 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(zhǎng)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(duì)無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中擁塞現(xiàn)象，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(cuò)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(duì)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(duì)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(shí)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(duì)丟失識(shí)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(shí)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(shí)別機(jī)制配置環(huán)境下，當(dāng)BS檢測(cè)數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗時(shí)，將向MH發(fā)送1個(gè)“出錯(cuò)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(duì)丟失信息進(jìn)行識(shí)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(shí)別機(jī)制的完善是非常必要的，為此，應(yīng)提高對(duì)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(shí)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(shí)別”功能的增設(shè)，可通過Ns2評(píng)估丟包等功能，降低cwnd值，同時(shí)將丟包識(shí)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(shí)別機(jī)制設(shè)置的基礎(chǔ)上，將通過C++和Tcl/Tk語(yǔ)言的運(yùn)用準(zhǔn)確反饋丟包數(shù)據(jù)信息，因而簡(jiǎn)化了狀態(tài)信息識(shí)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(shí)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(duì)丟包識(shí)別機(jī)制的引進(jìn)，同時(shí)注重建構(gòu)仿真環(huán)境，對(duì)丟失識(shí)別機(jī)制性能展開定性分析，并測(cè)試相關(guān)參數(shù)，如，帶寬、延遲等，降低無線鏈路出錯(cuò)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(huì)發(fā)展需求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上可知，傳統(tǒng)TCP性能已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)、擁塞窗口等角度出發(fā)，對(duì)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(shí)別機(jī)制，即通過“丟失識(shí)別”報(bào)文發(fā)送形式，對(duì)TCP傳輸中丟包現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別，最終由此實(shí)現(xiàn)對(duì)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)

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