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随着计算机和通信技术的发展与广泛应用,网络在过去十几年中发展迅猛,拥塞问题也越发严重,TCP拥塞控制已无法适应当前的网络环境。为了弥补TCP拥塞控制的不足,涌现了大量改进措施。其中,XCP协议以其优良的性能被认为是一个全面、优秀的面向未来网络环境的拥塞控制协议。它借助路由器显式反馈拥塞信息,且不需要路由器保存每个数据流状态。实验表明XCP能适应高速网络以及传统网络,显著改善网络的性能。然而现有路由器(称作非XCP路由器)并不支持XCP,不能反馈链路拥塞信息给XCP端系统,使得XCP失去意义。而由于费用等各方面因素不能把现有的路由器全换成XCP路由器。所以研究XCP如何在非XCP路由器存在的场景下发挥作用对于XCP在现有网络中的应用具有重要的现实意义。
本文针对XCP路由器和非XCP路由器共存的网络环境,通过NS-2仿真,验证了在存在非XCP路由器瓶颈的场景下,XCP性能下降较大,窗口和吞吐量变化剧烈,非常不稳定。这是因为非XCP路由器瓶颈不能向XCP端系统反馈链路拥塞情况,所以有拥塞,而端系统不知。因此,本文提出了一个称作XCPt的改进方案。XCPt在XCP的基础上添加了名为xcp_hoplimit和xcp_count的两个XCP协议数据单元头部字段,使XCP路由器能检测到非XCP路由器并判断非XCP路由器是否处于瓶颈链路上,然后反馈给XCPt终端。如果存在非XCP路由器且处于瓶颈链路上,端系统能启动TCP端到端拥塞控制,同时进行XCP的操作。在下一次收到反馈包时,根据反馈的信息决定是否还需要启动TCP拥塞控制。仿真实验表明,XCPt在XCP路由器和非XCP路由器共存的环境下吞吐量和窗口的性能都有所提升并且保持稳定。