Abstract
Current end-to-end congestion control depends only on the information of end points (using three duplicate ACK packets) and generally responds slowly to the network congestion. This mechanism can't avoid TCP global synchronization in which TCP congestion window size is fluctuated during congestion period. Furthermore, if RTT(Round Trip Time) is increased, three duplicate ACK packets are not correct congestion signals because congestion might already disappear and the host may send more packets until it receives three duplicate ACK packets. Recently there are increasing interests in solving end-to-end congestion control using AQM(Active Queue Management) to improve the performance of TCP protocols. AQM is a variation of RED-based congestion control. In this paper, we first evaluate the effectiveness of the current AQM schemes such as RED, CHOKe, ARED, FRED and SRED, over traffic with different rates and over traffic with mixed responsive and non-responsive flows, respectively. In particular, CHOKe mechanism shows greater unfairness, especially when more unresponsive flows exist in a shared link. We then propose a new AQM scheme using CHOKe mechanism, called DQC(Double Queue CHOKe), which uses two FIFO queues before applying CHOKe mechanism to adaptive congestion control. Simulation shows that it works well in protecting congestion-sensitive flows from congestion-causing flows and exhibits better performances than other AQM schemes. Also we use partial state information, proposed in LRURED, to improve our mechanism.
기존의 단대단 혼잡제어는 단순히 중복된 ACK 신호를 이용하여 혼잡을 처리하며 일반적으로 혼잡을 제어하는데 시간이 많이 소요된다. 이러한 메커니즘은 혼잡발생시에 TCP의 혼잡 윈도의의 크기가 동기화 되는 현상을 피할 수 없으며, 더욱이 RTT가 증가될 경우 중복된 ACK 패킷을 받기 전에 혼잡이 사라지거나 받기 전까지 전송되는 패킷으로 인해서 정확한 혼잡제어를 할 수 없다. 최근에 이러한 단대단 혼잡제어의 문제점을 개선하는 다양한 AQM(Active Queue Management)를 소개되고 있으며, 기본적으로 RED의 혼잡 제어 메커니즘을 사용한다. 본 논문에서는 우선 다양한 전송률과 혼잡에 반응하는 흐름(TCP)과 반응하지 않는 흐름(UDP)을 갖는 트래픽 상에서 RED, CHOKe, FRED 그리고 SRED등과 같은 AQM의 효과를 평가한다. 특히, CHOKe 메커니즘의 경우 혼잡에 반응하지 않는 흐름이 증가 할 경우 공평성이 떨어지는 단점을 갖는다. 따라서, 본 논문에서는 UDP 트래픽으로 부터 TCP 트래픽을 보호하기 위해 UPD 트래픽과 TCP 트래픽을 두개의 독립된 논리적인 큐에서 서로 다른 CHOKe 메커니즘으로 처리하는 이중 큐 CHOKe 메커니즘을 제안한다. 각 흐름의 정보를 유지하기 위해 LRURED에서 제안한 부분상태 정보(Partial state information)를 이용하여 트래픽 유형별로 구별하고 격리하여 보다 효율적인 혼잡제어를 제시한다.
