Internet网络规模迅速膨胀和用户数量的急剧增长不仅对网络设备提出了更高的要求,也推动了协议研究的深入。TCP协议作为广泛使用的传输控制协议也面临着新的挑战:高可靠性、高稳定性和高效率。本文结合国家863项目“可展到T比特的高性能IPv4/v6路由器基础平台及实验系统”,在分析了传统TCP协议的拥塞控制方法之后,主要研究了一种新的传输控制协议——Fast TCP,并针对T比特路由器的应用需求进行了改进与优化,提出了一种稳定的Fast TCP模型——SW-Fast TCP,对其性能进行了测试与评估。 本文的主要工作包括: 对TCP协议中的拥塞控制机制进行了较为全面的分类分析和比较,总结了各种拥塞控制算法的优缺点,分析了TCP拥塞控制算法的设计难点以及评估方法。 从而为实现新的TCP拥塞控制算法提供合理的取舍选择。 对当前的Fast TCP模型中数据管理、窗口控制、突发控制和估计部分进行了详细的理论分析,并进行了模拟仿真。通过仿真,对Fast TCP,HSTCP,STCP和TCP Reno的吞吐量、协议内部的公平性、稳定性和灵敏度进行了详细的分析和比较。结果表明,Fast TCP在这四个方面都获得了最佳的性能。但同时也发现当前Fast TCP存在窗口振荡的不足。 提出了稳定的Fast TCP模型——SW-Fast TCP,它克服了目前的Fast TCP模型存 在的距离平衡状态较远时窗口变化过于剧烈,易造成发送队列拥塞,拥塞窗口的操作点设置不合理,易导致丢包和队列时延过大,窗口函数变化不合理以及易使窗口产生振荡现象的问题。通过仿真表明,SW-Fast TCP窗口调整更为稳定,大大减小了队列溢出的可能性和振荡现象。相对于原始Fast TCP,SW-Fast TCP的性能得到了进一步的提升,也符合T比特路由器稳定高效的设计需求。 将SW-Fast TCP应用于T比特路由器的内部通信子系统中,根据拥塞控制算法的设计原则和T比特路由器的体系结构,提出了一种SW-Fast TCP在T比特路由器上的实现方案,对SW-Fast TCP内部进行了功能划分,定义了其在T比特路由器中所需的结构和函数。