加密環境中無線TCP性能優化

曲長征　李華　陳智博

摘要：在無線網絡運行環境下，TCP丟包和傳輸性能下降問題逐漸引起了人們關注，即原有中間節點獲取TCP信息方式已經無法滿足數據流傳輸需求，因而在此基礎上，相關技術人員在對加密環境進行操控過程中，應注重引入丟失識別機制，即判斷數據流傳輸中丟包原因，從而對問題展開有效處理，提升整體數據流傳輸效率，達到最佳的信息傳輸狀態。本文從無線TCP性能分析入手，并詳細闡述了無線TCP性能優化路徑，旨在推動當前廣域網環境下TCP傳輸性能的提升。

關鍵詞：加密環境 無線TCP 優化

中圖分類號：TN918 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0048-01

TCP協議在互聯網協議中起著至關重要的影響作用，即在信息接收過程中，由TCP發送端ewnd控制ssthresh，但TCP數據發送長度必須保持在發送窗口最小值狀態下，最終判斷網絡擁塞現象。但當前無線TCP性能已經無法適應無線網絡環境的快速發展，為此，應針對無線網絡運行中擁塞現象，對TCP性能進行進一步優化，打造良好的網絡運行空間。以下就是對加密環境中無線TCP性能優化方法的詳細闡述，望其能為當代無線網絡的快速發展提供有利參考。

1 無線TCP性能分析

TCP協議在Internet環境下以OSI形式存在于第4層，同時為無線網絡運行環境提供了端到端數據包傳輸、按需傳輸等服務項目，并在數據傳輸過程中對數據包進行排序，且設置重傳定時器，判斷數據包網絡擁塞現象，規避網絡崩潰問題的凸顯。此外，從無線TCP應用性能角度來看，在當前無線網絡操控過程中注重通過SS、CA、FR、快速恢復四種算法，對網絡擁塞現象進行控制。但就當前的現狀來看，無線網絡在運行過程中逐漸呈現出無線TCP性能下降問題，而導致此問題發生的原因主要歸咎于以下幾個方面：

第一，BER，即無線網絡在運行過程中存有有損介質，從而致使網絡中比特誤碼丟包，誘發重傳定時器超時現象，且基于錯誤頻繁重復的基礎上，TCP性能逐漸下降；

第二，無線鏈路帶寬，即無線鏈路在帶寬限制因素的影響下，需于節點位置配置少量帶寬，就此引發了信息丟失、發送端超時等問題，威脅Ad hoc網絡運行穩定性。為此，在無線TCP控制協議操控過程中，應提高對此問題的重視程度。

2 加密視角下無線TCP性能優化路徑

2.1 已有機制

在加密無線網絡運行環境下，為了規避信息丟失等問題的凸顯，首先在無線網絡環境操控過程中應運用連接分離方法，即將TCP連接劃分為固定主機到基站、基站執行TCP兩個部分，同時在第一個部分運行過程中，以不同的方法對丟包問題進行判斷、處理。而在第二個部分操控過程中，應將數據包輸入至基站，由基站接收、發送TCP。但連接分離方法在應用過程中呈現出違背TCP連接端到端及通信時延問題，誘發通信瓶頸現象。其次，在無線TCP控制協議應用過程中亦采用探聽協議，而探聽協議方法在應用過程中需配置“TCP-aware”代理，實時反饋TCP連接信息[1]。

2.2 丟失識別機制

2.2.1 過程與解釋

在無線TCP控制協議運行過程中，強調對丟失識別機制的應用有助于保障數據包機密性，而在丟失識別機制運行過程中需配置固定主機，繼而由固定主機將將FH發送至MH端，最終通過無線鏈路達到TCP傳輸目的。此外，在丟失識別機制配置環境下，當BS檢測數據包發送失敗時，將向MH發送1個“出錯通知”報文，且于MH、FH間計數器，顯示計數值增加1，而當計數器值≥1時，將誘發TCP連接進入到“可能丟失”的運行狀態，為此，將發送“等待重傳”連接信息，并由FH對丟失信息進行識別，同時設置cwnd為2*ssthresh，最終保障TCP數據傳輸精準性、安全性，滿足丟包問題控制要求[2]。從以上的分析中即可看出，在無線網絡運行環境下，強調丟失識別機制的完善是非常必要的，為此，應提高對其的重視程度。

2.2.2 特點

就當前的現狀來看，丟包識別機制在應用過程中呈現出的特點主要體現在以下幾個方面：

第一，適用于加密環境，即“丟包識別”功能的增設，可通過Ns2評估丟包等功能，降低cwnd值，同時將丟包識別信息由TCP發送端接收，恢復cwnd值，增強端與端傳輸效果；

第二，基站不需維護狀態信息，即在丟失識別機制設置的基礎上，將通過C++和Tcl/Tk語言的運用準確反饋丟包數據信息，因而簡化了狀態信息識別環節，規避了通信瓶頸問題的凸顯，達到了最佳的TCP傳輸狀態[3]；

第三，在無線網絡運行環境下，丟包識別機制在TCP連接一跳中仍然處在正常的運行狀態下，且不易受重傳等因素的干擾，即提升了整體鏈路層重傳效率。為此，在推進當前無線網絡發展過程中，應注重強調對丟包識別機制的引進，同時注重建構仿真環境，對丟失識別機制性能展開定性分析，并測試相關參數，如，帶寬、延遲等，降低無線鏈路出錯現象，達到最佳的無線鏈路數據傳輸狀態，優化TCP整體性能，打造良好的無線網絡運行環境，滿足當代社會發展需求。

3 結語

綜上可知，傳統TCP性能已經無法實現對機密信息傳輸中誤碼問題的控制，因而在此基礎上，為了規避無線網絡擁塞問題的凸顯，應注重從吞吐量、序列號、擁塞窗口等角度出發，對TCP連接性能進行優化，同時在TCP性能優化過程中引入丟包識別機制，即通過“丟失識別”報文發送形式，對TCP傳輸中丟包現象進行識別，最終由此實現對TCP傳輸環境的有效控制，規避信息丟失等問題的凸顯，達到最佳的信息傳輸狀態，提升TCP性能指標。

參考文獻

[1]尚維來.嵌入式Linux 3G無線路由器TCP/IP性能優化[J].測控技術，2015，12（04）：97-100+104.

[2]葛衛民，許文慶，朱海穎等.無線網絡中優化TCP性能的網絡編碼方法研究[J].計算機科學，2015，12（06）：125-130.

[3]徐昌彪，王精華，鮮永菊等.基于認知無線電網絡的TCP協議的改進方案[J].計算機工程與設計，2012，20（10）：3667-3672+3691.