近年,随着互联网技术的迅速发展,大量智能手机和网络终端都具有多个网络接口,这些多宿主机能提高网络的吞吐量以及鲁棒性。IETF(Internet Engineering Task Force)提出多路径TCP(Multiple path TCP-MPTCP)协议,它允许多宿主机通过多条路径同时传输TCP的流量。虽然,MPTCP能充分利用多个网络接口提高网络的吞吐量与健壮性,但是,随着大数据、云计算、5G技术等兴起,网络流量呈一些新的特点:越来越多的即时交互应用程序产生大量延时敏感的短流;数据备份、数据挖掘、虚拟机迁移等操作产生吞吐量敏感的长流。这些流量的特点给MPTCP协议带来两个问题:长短流并发传输时,长流抢占短流资源使得短流的传输时间延长;MPTCP协议不能快速地重传短流。因此,在MPTCP协议中减小短流的完成时间同时提升网络性能成为一个热点的研究问题。首先本文通过实验分析这些现象产生的原因,然后提出新的算法并且与已有的算法进行比较来验证新算法的优劣。本文的主要成果如下。(1)针对长短流并发传输时长流侵占短流的资源问题,本文提出基于短流优先传输的MPTCP拥塞控制算法(MPTCP congestion control algorithm based on short flow priority transmission)MPTCP-SPTA。在瓶颈链路处,它能给短流高的权重使得短流获得更多的宽带;在路由器的缓存队列中,它能有效地抑制队列中长流的长度从而减少短流的数据包丢失。在不同的拓扑结构与网络流量模式下,进行大量的仿真实验,结果充分地验证MPTCP-SPTA能将短流的完成时间减少56%并且将网络的吞吐量提升了48%。(2)针对MPTCP不能快速地重传短流的问题,本文提出基于短流的MPTCP快速重传优化算法(MPTCP fast retransmission optimization algorithm based on short flow)MPTCP-FRA。它根据短流的流量特点对MPTCP的快速重传触发条件进行优化,并且在选择重传子流时综合考虑子流的返往时间(RTT)、路径的拥塞状态以及每条子流的拥塞窗口。然后,它会选择重传时间最短的子流来重传最早未被确认的数据包。在异构无线网络的拓扑结构中,本文通过大量的仿真实验验证了MPTCP-FRA能有效减少网络的超时重传次数从而缩短了短流的传输时间,并且明显地改善网络的性能。