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
-
Предмет исследования Одним из важнейших направлений научно-технического прогресса в настоящее время являются коммуникационные системы, представляющие...
-
Общие принципы Управление потоками в коммуникационных сетях обозначает регулировку скорости отправки данных в сеть с целью достижения максимального...
-
Данный механизм разработан в докторской диссертации В. К. Тумей [22] и в него входит не только спецификация транспортного протокола, но и целая система...
-
Каждый из нижележащих уровней осуществляет управление скоростью передачи данных. Физический уровень ответственен за синхронизацию записи и сканирования...
-
Итак, словарь транспортных протоколов состоит из сообщений - так называемых TPDU, которые инкапсулируют передаваемые данные. Сам TPDU в свою очередь...
-
Перегрузка является проблемой неэффективного совместного использования разделяемых ресурсов. В сети ресурсы распределены между всеми узлами,...
-
Общая схема модельного эксперимента Проведенный в рамках диссертации модельный эксперимент ставил задачей определение эффективности работы сети с...
-
Система, поддерживающая ARTCP, может быть также совместима с TCP. Для этого, инициатор соединения, поддерживающий ARTCP, помещает в заголовке...
-
Анализ работ в области транспортных протоколов и в частности механизма PP (см. часть 1.8 введения) позволил заключить, что недостатки протокола TCP...
-
Предлагаемый в данной работе новый протокол Adaptive Rate Transmission Control Protocol (ARTCP) заимствует некоторые механизмы от протокола TCP. В ARTCP...
-
Для того, что бы определить среду исполнения протокола TCP или его предложенной модификации ARTCP необходимо рассмотреть принципы функционирования...
-
Основные научные результаты диссертации состоят в следующем: Разработан протокол ARTCP, использующий темпоральные показатели потока в качестве входного...
-
Протокол IP является единственным протоколом сетевого уровня семейства TCP/IP, поэтому все транспортные протоколы стека TCP/IP используют сервисы...
-
Задача За счет использования более консервативного механизма определения максимальной доступной ПС, протокол ARTCP во всех случаях должен обеспечивать...
-
Задача Перед тем, как переходить к дальнейшим экспериментам, определим характер зависимости основных характеристик протокола от параметров сети....
-
Итак, задача данной работы в создании нового механизма управления потоком для транспортного протокола в архитектуре сети с коммутацией пакетов (TCP/IP)....
-
Метод proc_int() активного протокола вызывается из метода proc_int() содержащего его экземпляра класса узла. Данный метод обновляет значение внутреннего...
-
Класс host имеет в своем составе экземпляр класса ARTCP, моделирующего сам протокол и экземпляр класса CBR, моделирующий протокол передачи данных без...
-
Протокол ARTCP, предложенный в этой работе, способен работать более эффективно и качественно, чем TCP, однако можно выделить несколько направлений...
-
Алгоритм Slow Start and Search (Tri-S) [35] основан на механизме замедленного старта протокола TCP. Авторы проанализировали недостатки замедленного...
-
Низкое соотношение энергии сигнала к энергии шума на линии приводит к искажениям принимаемого сигнала и как следствие к высокой вероятности битовых...
-
Задачей сетевого уровня является управление работой базовой подсети. Важнейшая проблема - рассчитать путь от точки отправления то получателя. Такой...
-
Принципы разработки и исследования любой сложной системы предполагают расчленение ее на части меньшего объема и сложности, которые можно исследовать по...
-
Главный цикл программы вызывает метод обработки прерывания proc_int() всех элементов топологии модели (host, link, router). В результате эмулируется ход...
-
Объекты ТСР концептуально используют несколько таймеров для выполнения своих функций. Наиболее важным из них является таймер повторной передачи (ТПП)....
-
Для проведения измерений при разных значениях числа потоков были произведены эксперименты на 10-ти вариантах сетевой топологии, содержащих от 2 до 20...
-
Данный класс реализует схему стандартного управления потоком по методу скользящего окна. Класс содержит динамический список двойной связности, в который...
-
Параметры: Параметр Значение ПС каналов 0, 1, 2, 3 10 Мб/с Задержка каналов 0, 1, 2, 3 0.01 с ПС каналов 4, 5 128 Кб/с Задержка каналов 4, 5 0.1 с Время...
-
Заголовок сегмента ТСР содержит следующие поля (рис. 8): Порядковый номер идентифицирует первый байт данных в этом пакете, может также использоваться для...
-
Задача Рассмотрим поведение коэффициента равноправия разделения ПС для протоколов TCP и ARTCP в зависимости от числа соединений. Поведение коэффициента F...
-
Таким образом, даже в случае традиционных проводных сетей эффективность протокола ARTCP выше по сравнению с TCP уже при числе потоков равном 5 и более....
-
Задача Превосходство ARTCP над TCP должно наиболее ярко проявляться при работе по каналам, с ненулевой вероятностью битовых ошибок, поскольку в отличие...
-
Доступ к сервису ТСР можно получить путем создания на конечных машинах точек доступа (Sockets). Каждая такая точка имеет адрес, состоящий из IP адреса...
-
Без способности БС к накоплению пакетов задача установления соединений свелась бы к двум действиям - послать запрос на соединение - дождаться...
-
Класс, моделирующий канал, получает значения пропускной способности и задержки передачи при инициализации. Структура данных класса реализуется...
-
1. В настоящей работе дано описание нового транспортного протокола ARTCP, отличающегося от стандартного протокола TCP в нескольких основных аспектах....
-
Задача Далее детально изучим взаимодействие двух ARTCP потоков разделяющих общий канал в присутствии CBR потока и без него. В работе системы выделяются...
-
Уровни иерархической архитектуры могут предоставлять два кардинально различающихся типа сервисов уровням находящимся над ними: сервис с установлением...
-
Аппаратная часть это физическая инфраструктура, посредством которой осуществляется распространение физических сигналов кодирующих информационные...
-
Установка соединения в ТСР использует процедуру трехстороннего обмена. Для открытия соединения пассивная сторона исполняет примитивы LISTEN и ACCEPT, а...
Постановка задачи, Недостатки протокола TCP - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов