1、隨著網(wǎng)絡應用服務的不斷增加，特別是多媒體應用紛紛出現(xiàn)，使得Internet網(wǎng)絡中出現(xiàn)了嚴重的擁塞問題。為了更好地控制擁塞的程度，需要更深入地理解Internet網(wǎng)絡及其性能。目前，理解和探索Internet網(wǎng)絡及其性能主要有以下三種方式，分別是實際度量、計算機模擬和分析模型。分析模型方式可以很好地適應復雜的網(wǎng)絡場景，相對準確地得到網(wǎng)絡中某些性能的估計。
　　 過去的二十多年里，關于TCP建模的模型不斷涌現(xiàn)出來。通過對TCP協(xié)議進

2、行建模，可以發(fā)現(xiàn)各種網(wǎng)絡參數(shù)變化對TCP性能的影響程度，了解TCP協(xié)議的不足之處，為TCP協(xié)議的改進提供理論依據(jù)。此外TCP協(xié)議的建模結(jié)果可以直接應用于TFRC協(xié)議中，直接提高網(wǎng)絡傳輸?shù)男阅?。本文研究了TCP協(xié)議在幾種有損網(wǎng)絡下的性能建模問題，主要研究內(nèi)容與貢獻如下：
　　 (1)TCPSack協(xié)議在丟包網(wǎng)絡下的性能建模研究
　　 已有的模型大多關注于TCPReno協(xié)議，對TCPSack協(xié)議建模的文章較少。本文提出了一個

3、TCPSack協(xié)議在丟包網(wǎng)絡下的模型--TST模型。TST模型準確刻畫了Sack協(xié)議與Reno協(xié)議的主要不同點--快速重傳階段；分類討論了Sack協(xié)議的超時情況，著重討論了由失敗的快速重傳所導致的超時；并且對慢啟動階段和擁塞窗口受限的情況進行了分析建模。實驗仿真比較了擁塞窗口大小的預測、TCPSack發(fā)送速率預測和擁塞窗口受限情況，實驗數(shù)據(jù)表明TST模型較目前已有模型在上述各點預測準確性方面有較大程度地提高。
　　 (2)TCP

4、協(xié)議在延遲丟包網(wǎng)絡下的性能建模研究
　　 TCP數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡傳輸中發(fā)生錯誤有兩種形式：丟包與延遲，這兩種錯誤對TCP性能所造成影響各不相同。本文研究了數(shù)據(jù)包延遲和丟包對于TCP協(xié)議的影響，并提出了一個TCP在隨機延遲丟包網(wǎng)絡中的性能分析模型--TDT模型。本文首先提出并證明了判斷一個數(shù)據(jù)包流是否會為正序的充要條件。基于該充要條件，推導出數(shù)據(jù)包流在發(fā)生隨機延遲后為正序的概率。隨后將丟包的情況也進行了綜合的考慮，得到數(shù)據(jù)包流在發(fā)生隨

5、機延遲丟包后為正序的概率。由計算出的數(shù)據(jù)包流的正序概率，得到TCP最大擁塞窗口的均值，最后把得到的TCP最大擁塞窗口均值作為參數(shù)代入TCP性能模型，完成了TDT模型。實驗結(jié)果表明，所得出的數(shù)據(jù)包流在發(fā)生隨機延遲和丟包后為正序的概率與實驗結(jié)果基本吻合，所提出的模型與不考慮延遲的模型相比，對TCP最大擁塞窗口均值的預測誤差降低了43％，對其網(wǎng)絡吞吐量性能的預測誤差降低47%。
　　 (3)TCP協(xié)議在雙向丟包網(wǎng)絡下的性能建模研究

6、r>　　 由于網(wǎng)絡路由器緩存溢出等原因，數(shù)據(jù)包和回傳的ACK均存在丟失的可能性。本文提出了TCP協(xié)議在雙向丟包網(wǎng)絡下的性能分析模型--TBT模型。TBT模型著重分析了ACK丟包對于TCP性能的影響，同時在分析中考慮到了TCP滑動窗口這一重要因素。在分析單個數(shù)據(jù)包丟包后的影響時，我們根據(jù)該數(shù)據(jù)包的前一個數(shù)據(jù)包的反向是否發(fā)生丟包進行了分類討論。根據(jù)分析結(jié)果，得出了在雙向丟包網(wǎng)絡下單個數(shù)據(jù)包丟失引發(fā)快速重傳的概率。對于一個任意長度的數(shù)據(jù)包流