A Study to Improve TCP Throughput using Virtual Window for Very High Speed Internet

초고속 인터넷을 위한 가상 윈도기반의 TCP 성능 개선에 관한 연구

  • Published : 2001.06.01

Abstract

최근 인터넷 환경이 반도체, 광통신 그리고 차세대 인터넷 기술의 발달로 고성능화 되어가고 있다. 따라서 고성능 인터넷을 위한 TCP의 성능 향상 연구가 매우 중요해졌다. 그러나 기존 TCP는 수신위도 버퍼의 물리적 크기에 의하여 최대 전송 성능과 대역폭 탐색 기능이 제한을 받는 구조적인 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 수신 호스트에 가상 윈도 개념을 도입하였다. 이는 송신 호스트가 RTT 동안 균일하게 세그먼트를 분산시켜서 패킷을 전송할 때 세그먼트 간격 시간 동안 수신 호스트의 처리 능력을 가상윈도로 나타내는 것이다. 따라서 가상 윈도의 크기는 수신 호스트의 성능에 비례하기 때문에 수신 호스트가 고성능일 경우 TCP의 전송 능력 성능이 더 높아질 수 있다. 초고속 인터넷일 경우 제안 알고리즘이 기존 TCP보다 전송능력에 있어 1.5∼5배 개선되는 것을 네트워크 시뮬레이션인 NS2를 이용하여 확인하였다.

Keywords

References

  1. Hyoung Woo Park, Jin Wook Chung, 'A Study on Reduction of Traffic Burstness using Window Based Segment Spacing,' Proc.IEEE ICOIN-15 Japan Beppu, pp.41-45, Jan. 2001
  2. Hyoung Woo Park, Jin Wook Chung, 'Improvement of Congestion Control for Burst Traffic,' Proc. PDPTA'2000 U.S.A., Las Vegas, pp.1029-1033, Jun. 2000
  3. V. Jacobson, 'Congestion Avoidance and Control,' Proc. ACM SIGGOM '88, pp.314-329 https://doi.org/10.1145/52324.52356
  4. Postel, J., Ed. 'Transmission Control Protocol Specification,' SRI International, Menlo Park, CA, RFC-793, Sep, 1981
  5. D. Chiu and R. Jain, 'Analysis of the increase and decreas algorithm for congestion avoidance in computer networks,' Journal of Computer Networks and ISDN, 17(1) : 1-14, Jun, 1989 https://doi.org/10.1016/0169-7552(89)90019-6
  6. V. Jabcobson, R. Braden, D. Borman, 'TCP Extensions for High Performance,' RFC-1323, May, 1992
  7. J. Mogul. S. Deering, 'Path MTU Discovery,' RFC-1191, Nov, 1990
  8. J. Mahdavi, 'Enabling High Performance Data Transfers on Hosts,' PSC, http://www.psc.edu/networking/perf_tune.html. Sept. 1999
  9. M. Mathis, J. Mahdavi, S. Floyd, A. Romanow, 'TCP Selective Acknowledgment Options,' RFC-2018, Oct. 1996
  10. M. Mathis, J. Mahdavi, S. Floyd, A. Romanow, 'TCP Selective Acknowledgment Options,' RFC-2018, Oct. 1996
  11. P. Boyer, F. Guilleman, M.Servel, J. Coudreuse, 'Spacing Cells Protects and Enhances Utilization of ATM Network Links,' IEEE Network, Sep, 1992 https://doi.org/10.1109/65.157031
  12. R. Rejae, M. Handley, D.Estrin, 'RAP: An End-to-end Rate-based Congestion Control Mechanism for Realtime Streams in the Internet,' Proceedings of IEEE INFOCOM '99, New York, Mar, 1999 https://doi.org/10.1109/INFCOM.1999.752152
  13. L. S. Brakmo, S. W. O'Malley, 'TCP Vegas: New Techniques for Congestion Detection and Avoidance,' SIGCOMM '94 Conference on Corrununications Architectures and Protocols, London, United Kingdom, pp.24-35, Oct, 1994 https://doi.org/10.1145/190314.190317
  14. V. Jacobson, '4BSD Header Prediction,' ACM Computer Corrununication Review, Apr, 1990
  15. http://www-mash.cs.berkeley.edu/ns/
  16. V. Paxon, S. Floyd, 'Wide Area Traffic: The Failure of Poisson Modeling,' Proc. Of SIGCOMM '94, pp.257-268. Sep, 1994 https://doi.org/10.1145/190314.190338
  17. ATM Forum, 'ATM Forum Traffic Management Specification, Version 4.0, aftm-0056.000,' Apr, 1996