計測誤差および環境変動を考慮した帯域計測に基づくTCP輻輳制御方式

摘要

我々の研究グループでは，データ転送に用いるパケットのみを利用して帯域情報を取得するインラインネットワーク計測を用いたTCPの輻輳制御方式を提案している．従来のTCPやその改善手法がパケット廃棄の発生や遅延時間の増加を輻輳の指標として制御を行うのに対し，提案手法は計測した帯域情報に基づいて輻輳制御を行うことにより，平均スループット，ネットワークの帯域遅延積に対するスケーラビリテイ，収束時間，安定性，およびコネクション間の公平性などに関して従来手法よりも優れた性質を持つ．しかしながら，その性能は利用可能帯域の計測精度やネットワーク環境の変動に大きく影響を受ける．そこで本稿では，その改善方法として，計測した利用可能帯域の変動の大きさに応じて動的にパラメータを設定する方法，および意図的にノイズを加えてウインドウサイズを振動rnさせることにより，環境変動に対応する方法を提案する．これらにより，提案手法の基本的な性質を変えることなく，利用可能帯域の計測に含まれうる誤差や環境変動の影響を緩和できることを示す．%We have proposed a bandwidth-based TCP congestion control mechanism with an inline network measurement technique. The proposed method, named as TCP Symbiosis, controls the window size based on the bandwidth information unlike the standard TCP and the recent works on loss-based, delay-based and hybrid congestion control mechanisms. TCP Symbiosis has the effectiveness in terms of average throughput, scalability to the bandwidth-delay product, convergence time, stability, and fairness among connections. However, the performance of TCP Symbiosis highly depends on the measurement results of available bandwidth and environmental changes. In this paper, we redesign TCP Symbiosis to deal with the measurement error and environmental change. First, we propose the dynamic parameter setting algorithm based on the variance of the measured available bandwidth. Second, for the purpose of absorbing the ill-effect of environmental change, we intensionally add self-induced oscillation to the congestion window size of TCP connection. We confirm that the proposed method has the effectiveness without change in the basic nature of TCP Symbiosis.