Совместимость с TCP, Сравнение ARTCP и TCP на основе анализа алгоритма - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Система, поддерживающая ARTCP, может быть также совместима с TCP. Для этого, инициатор соединения, поддерживающий ARTCP, помещает в заголовке синхронизирующего пакета опцию "PS".

Наличие поля "PS" в заголовке SYN пакета должно включать механизм ARTCP получателя. Если такая возможность имеется, то получатель включает в сегмент SYN-ACK поле "TI", если нет, то отсутствие опции "TI" в ответе получателя отключает механизм ARTCP у инициатора и дальнейший обмен происходит по протоколу TCP. Если же опция "TI" присутствует в ответе, то инициатор уверен, что и получатель задействовал механизм ARTCP.

Сравнение ARTCP и TCP на основе анализа алгоритма

Протокол TCP не может обходиться без потерь сегментов, которые создаются самим протоколом путем переполнения очереди, и которые ограничивают дальнейший рост скорости TCP.

Теорема 2: Протокол ARTCP не создает потерь сегментов, если

QMax

R

Е, где

QMax - максимальная длина очереди, е - предельное значение, используемое алгоритмом ARTCP, а R - скорость канала.

Доказательство:

Потеря сегмента может произойти лишь в случае поступлении очередного сегмента в очередь обслуживающего устройства, когда размер сегмента превышает разность QMax - Q.

Если D Сумма задержек передачи в каналах на пути от отправителя к получателю, то в предположении, что каналы в системе симметричны и трафик передается лишь в одном направлении, минимальное время MinRTT Определяется как 2D. В случае если средняя скорость отправки потока RS превышает скорость R Канала, обслуживающего очередь, возникает очередь сегментов в маршрутизаторе. Появление очереди длины Q приведет к увеличению времени RTT на величину Q/R. Однако для ARTCP, если разность RTT-minRTT превышает некоторое предельное значение е, вероятность снижения скорости отправки потока RS станет отличной от нуля и скорость потока будет снижаться, пока значение разрешенного превышения RTT Над MinRTT Не станет ниже предельного значения. Таким образом, выполняется неравенство: Q < е ? R . Выбирая достаточно малое значение е, алгоритм ARTCP гарантирует, что длина очереди не превысит определенного значения, меньшего, чем максимальная длина очереди Q ? QMax. Для выполнения этого, необходимо выбрать е, так, чтобы е ? QMax. Следовательно, при таком выборе предельного значения, R отсутствие потерь сегментов при работе ARTCP гарантировано.

Следствие из теоремы 2: При числе потоков большем 1, протокол ARTCP в отличие от TCP, может быть настроен так, чтобы вообще не создавать потерь сегментов.

Для протокола TCP факт потери сегмента служит индикатором возникновения перегрузки сети. Значение вероятности потери сегмента определяет развиваемую TCP соединением скорость передачи. Любая потеря сегмента вызывает скачкообразное уменьшение размера окна и, следовательно, снижение скорости передачи TCP. В условиях, когда причиной потерь является исключительно переполнение очереди, снижение скорости TCP при возникновении потерь приводит к тому, что выполняется равенство средней скорости TCP и скорости обслуживания канала. Очевидно, что снижение скорости вследствие дополнительных потерь, вызванных ошибками передачи, приведет к тому, что средняя скорость TCP потока станет меньше, чем скорость канала. Поскольку TCP не может определить причину потери сегмента и реагирует снижением скорости на любую потерю, то его эффективность в сетях, где потери сегментов могут являться следствием ошибок передачи, будет тем меньше, чем выше вероятность потери сегмента.

Протокол ARTCP в отличие от TCP не снижает скорость передачи потока при возникновении потери сегмента. Потерянные данные ретранслируются, не оказывая влияния на скорость передачи. Вследствие этого, потери сегментов не оказывают влияния на скорость потока ARTCP.

Сказанное выше можно сформулировать в следующем виде:

Свойство: В отличие от TCP, протокол ARTCP не чувствителен к потерям сегментов.

Похожие статьи




Совместимость с TCP, Сравнение ARTCP и TCP на основе анализа алгоритма - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Предыдущая | Следующая