基于CMT-SCTP的Reneging检测模型和处理方法研究

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数据接收端将已经接收到的失序数据备份存储于接收端缓存中,并将选择确认信息SACK发送给数据发送端,但是如果接收端缓存在这些数据被递交给接收端的应用程序之前,就已经将其删除的现象,称为Reneging现象。由于现在传输层中的可靠传输协议TCP以及SCTP都会容忍Reneging现象的发生。本文主要针对CMT-SCTP中Reneging现象的发生原因、影响进行剖析,并建立基于该协议的检测Reneging现象的模型。但是在TCP以及SCTP的设计中,对Reneging现象的发生都默认是容忍的,即已发送的失序数据的备份依然会存储在数据发送端中,数据发送端将在收到累计确认信息ACK之后将失序数据备份从发送缓存中删除。如果在数据正在传输时发生了 Reneging现象,那么重传时就可以使用保存在于发送缓存中的失序数据备份,以此来使得数据传输更为可靠。然而,如果在数据传输时,Reneging现象并没有发生,那么失序数据备份就没有必要继续存储于发送端缓存,继续保存便使得操作系统资源被严重浪费。本文以现有的检测模型为基础,建立了基于CMT-SCTP协议的检测模型。即该模型在使用CMT-SCTP协议时检测数据发送端是否发生了 Reneging现象。该模型的检测原理是通过将接收缓存的状态与新接收到的ACK的状态相对比,若两者出现不一致时则可以推测出发生了 Reneging现象。不过仅仅依照接收到的确认信息SACK和ACK来判断接收端缓存的状态是不准确的,这是因为在某些情况下可能会接收到错误的SACK信息。由于这些错误行为使得检测模型的检测结果不太准确,因此还需要在该检测模型中增加排除上述错误行为的机制。也就是,可以依靠人工对重传数据流进行进一步地剖析,进而判断是否真的发生了 Reneging现象,还是由于错误行为而引起的判断失误。经研究发现在CMT-SCTP中对Reneging现象容忍的机制并不恰当,由于该机制不仅降低了发送缓存的利用率,还能有可能使系统吞吐量减少,因此能提高发送端缓存的利用率以及系统的吞吐量需要改变该容忍机制。经仿真可以发现,将SACK选项的语义修改为NR-SACK,并在Reneging现象发生时重置连接,明显改善了目前发送缓存利用率以及吞吐量较低的状况。
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