Improving Loss Recovery Performance of TCP SACK by Retransmission Loss Recovery

재전송 손실 복구를 통한 TCP SACK의 성능 향상 모델링 및 분석

  • 김범준 (LG전자 이동통신기술연구소 표준화그룹) ;
  • 김동민 (연세대학교 전기전자공학과 네트워크연구) ;
  • 이재용 (연세대학교 전기전자공학과 네트워크연구실)
  • Published : 2004.07.01

Abstract

The performance of transmission control protocol (TCP) is largely dependent upon its loss recovery. Therefore, it is a very important issue whether the packet losses may be recovered without retransmission timeout (RTO) or not. Although TCP SACK can recover multiple packet losses in a window, it cannot avoid RTO if a retransmitted packet is lost again. In order to alleviate this problem, we propose a simple change to TCP SACK, which is called TCP SACK+ in simple. We use a stochastic model to evaluate the performance of TCP SACK+, and compare it with TCP SACK. Numerical results evaluated by simulations show that SACK+ can improve the loss recovery of TCP SACK significantly in presence of random losses.

TCP(transmission control protocol)의 성능은 손실 복구 과정의 성능에 크게 좌우되는데, 특히 패킷 손실이 발생했을 때 이를 RTO(retransmission timeout)을 유발하지 않고 재전송에 의해서 복구가 가능한가의 여부는 매우 중요한 문제라고 할 수 있다. TCP SACK(selective acknowledgement)은 다수 개의 패킷 손실이 발생하더라도 재전송에 의해서 효율적으로 복구할 수 있는 장점을 가지고 있지만, 재 전송한 패킷이 다시 손실되는 경우에는 언제나 RTO를 유발시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위한 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬을 사용하는 TCP SACK+는 기존의 TCP와의 호환성을 완벽하게 유지하는 동시에 재전송 패킷 손실을 감지할 수 있는 장점을 가지고 있다 TCP SACK+의 성능을 평가하기 위해서 모델링을 이용한 확률적 분석과 시뮬레이션을 도입한다. 결과를 통해서 TCP SACK+는 거의 모든 재전송 손실을 복구할 수 있기 때문에 TCP SACK보다 손실 복구 성능 차원에서 상당히 성능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. RFC 793 Transmission Control Protocol J. Postel
  2. Proc. ACM SIGCOMM'88 Congestion Avoidance and Control V. Jacobson
  3. note sent to ene2end-interest mailing list Modified TCP congestion avoidance algorithm V. Jacobson
  4. Proc. ACM SIGCOMM'96 Improving the Start-up Behavior of a Congestion Control Scheme for TCP J. Hoe
  5. RFC 2001 TCP Selective Acknowledgement Options M. Mathis;S. Floyd;A. Romanow
  6. ACM SIGCOMM'96 Improving the Start-up Behavior of a Congestion Control Scheme for TCP J. Hoe
  7. ACM Computer Communication Review v.26 no.3 Simulation-based Comparisons of Tahoe, Reno, and SACK TCP K. Fall;S. Floyd https://doi.org/10.1145/235160.235162
  8. IEEE INFOCOM'98 TCP Fast Retransmit Strategies: Analysis and Improvements Dong Lin;H. T. Kung
  9. IEEE/ACM Trans. Networking v.6 no.4 Comparative Performance Analysis of Versions of TCP in a Local Network with a Lossy Link Anurag Kumar https://doi.org/10.1109/90.720921
  10. IEEE/ACM Trans. Networking v.8 no.2 Modeling TCP Reno Performance: A Simple Model and Its Empirical Validation J. Padhye;V. Firoiu;D. F. Towsley;J. F. Kurose https://doi.org/10.1109/90.842137
  11. RFC 1122 Requirements for Internet Hosts R. Branden
  12. 한국통신학회 논문지 v.28 no.4 임의 패킷 손실에 대한 TCP의 손실 복구 과정 모델링 및 분석 김범준;김동연;이재용
  13. Lecture Notes in Computer Science (LNCS) no.2662 Analytic Models of Loss Recovery of TCP Reno with Packet Losses Beomjoon Kim;Jaiyong Lee
  14. Journal of Communications and Networks (JCN) v.6 A Simple Model for TCP Loss Recovery Performance over Wireless Networks Beomjoon Kim;Jaiyong Lee
  15. Proc. IFIP TC-6 Networking'2004 (LNCS) no.3042 Lost Retransmission Detection for TCP Part 2: for TCP using SACK option Beomjoon Kim(et. al.)
  16. IEEE Communicatios Letters Lost Retransmission Detection for TCP SACK Beomjoon Kim;Dongmin Kim;Jaiyong Lee