Постановка задачи, Недостатки протокола TCP - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Недостатки протокола TCP

К наиболее существенным недостаткам протокола TCP в области управления потоками относится следующее:

    1. К основному недостатку протокола TCP следует отнести проблему не столько реализации протокола, сколько самой логики функционирования. Так механизмы коррекции ошибок и управления потоком в TCP, реализующие различные функции, оказались связанными. Причиной этого является интерпретация протоколом факта потери сегмента (и, соответственно, факта срабатывания механизма коррекции ошибок) как признака перегрузки сети. Вследствие этого TCP реагирует на любую потерю данных снижением скорости передачи. Результатом является крайне низкая эффективность применения протокола TCP для систем, где потери данных происходят не только вследствие перегрузки - всех систем, где существует ненулевая вероятность потери данных на физическом-канальном уровнях. Это, в частности, все виды беспроводных сетей: спутниковые, сотовые, оптические. 2. Применяемый в TCP метод AIMD предписывает постоянное линейное увеличение нагрузки на сеть с целью определения момента начала перегрузки. Вследствие этого сеть постоянно находится либо в состоянии перегрузки, либо в состоянии выхода из нее. Это отрицательно сказывается на соединениях в виде увеличенного среднего RTT, большой дисперсии измеряемых значений RTT, постоянном наличии потерь, с помощью которых сеть сигнализирует о начале перегрузки. 3. В большинстве условий протокол TCP осуществляет отправку данных очень неравномерно. Фактически все данные в пределах окна отправляются за небольшое время в виде всплеска пакетов [46]. Неравномерный режим отправки пакетов приводит к повышению числа потерь. Поскольку средняя длина очередей в сетевых устройствах близка к максимальной, то вероятность потери сегментов в пределах всплеска повышается. 4. Механизм управления передачей TCP зависит от потока подтверждений в обратном направлении, прибытие которых заставляет перемещаться окно и разрешает отправку новых сегментов. Такой режим называют синхронизированным по подтверждениям. Его эффект не заметен для симметричных каналов, однако для каналов, чьи свойства в различных направлениях различны синхронизация по подтверждениям ведет к ограничению эффективности использования ресурсов. Это относится к таким асимметричным системам, как "спутниковый/наземный каналы", "кабельный модем/коммутируемое соединение".

Поскольку недостатки TCP широко известны, то множество работ было посвящено созданию отдельного транспортного протокола для асимметричных инфраструктур [51] или беспроводных сетей [47, 48, 49, 50]. Большинство предлагаемых протоколов не являются совместимыми с TCP и требуют наличия агентов-посредников транспортного уровня. Тем самым нарушается основной постулат Интернет заключающийся в том, что сеть должна обеспечивать беспрепятственную связь на транспортном уровне между непосредственными участниками обмена. Также излишне усложняется вся структура сети.

Наша работа была направлена на создание нового протокола, названного ARTCP, который мог бы стать эффективной заменой существующему TCP, устранив важнейшие недостатки последнего.

Похожие статьи




Постановка задачи, Недостатки протокола TCP - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Предыдущая | Следующая