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文件传输协议FTP (File Transfer Protocol),它是基于TCP的一个应用,最早设计就是专门用来在两台不同的主机间传送文件,即使在今天仍然得到广泛的应用。但是,标准FTP是根据以前那种网络带宽受限的情况下设计和实现的,它在安全、性能和速度上存在缺陷,因此在高带宽的网络环境下,没有办法去充分利用现有的高带宽的链路环境,性能表现的非常糟糕。先前设计上的缺陷和人们对以尽可能快的速度在网络上交换和传输文件的需求矛盾日益突出。
现在的研究认为要想改善FTP的性能,可从两个方面考虑,一是对现有的FTP应用程序进行改进,采用各种手段弥补它在安全性、速度、性能等方面的缺陷。二是制定新的协议RFC规范,对标准的FTP协议不足进行全面修订。
目前高性能的FTP系统大多是以标准FTP协议为基础,修改协议的不足,在应用层上对它的安全性,稳定性,传输速率,性能等方面进行了增强。这些系统都是基于IPv4平台的,随着下一代基于IPv6的网络的快速发展,开发基于IPv6下的FTP应用就显得迫在眉睫。
本课题的目标是通过对现有的IPv4下的高性能FTP的研究,找出制约其进一步发挥性能的因素,并在此基础上进行改进,尝试将其移植到IPv6上,以此为基础构建一个基于IPv6的、对网络环境有自适应能力的高性能文件传输系统,使之可应用于CNGI网络,并可满足AMS项目观测数据地面传输的需要。
本文首先对IPv4协议的局限性和IPv6协议的优点进行了陈述,并对当前FTP研究现状做了介绍,接着介绍了Socket API对IPv6的支持,探讨了将IPv4下的应用程序移植到IPv6平台上一般方法和思路。对IPv4下的高性能的文件传输系统BBFTP的系统结构进行了详细的剖析,将BBFTP从IPv4移植到IPv6上。对移植成功后BBFTP的性能给出了具体的测试报告。
然后通过对BBFTP系统数据传输时的协议交互过程的仔细研究,找出影响 BBFTP 性能的关键参数。重点分析了TCP窗口参数对系统性能的影响,提出通过自动计算并优化 TCP 窗口的方法使BBFTP具有网络自适应能力,从而提BBFTP性能。
最后还讨论了基于分组对的网络瓶径带宽的测量原理,在此基础上完成算法设计和编码,将其嵌入到BBFTP系统中。对改进后的系统和原系统进行一系列的数据测试,结果表明达到了预期的目标。