1 Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk 44-100 Gliwice, ul. Bałtycka 5, http://www.iitis.gliwice.pl Protokół TCP – kształtowanie ruchu Na podstawie pracy Krzysztofa Grochli

2 Mechanizmy kształtowania ruchu Kształtowanie ruchu to działanie w celu kontroli ruchu w sieci w celu optymalizacji działania sieci lub zapewnienia określonej wydajności, szybkości działania i przepustowości Zazwyczaj odbywa się poprzez pogorszenie jednego z parametrów jakości obsługi na rzecz drugiego

3 Protokół IP

4 TCP Transmisja połączeniowa Wbudowane mechanizmy regulacji natężenia ruchu Elastyczne i kooperatywne

5 Regulacja natężenia strumienia wysyłanych pakietów w TCP TCP stara się Uzyskać wysokie wykorzystanie łącza Unikać przeciążeń Dzielić łącze pomiędzy współzawodniczące połączenia Kontrola natężenia przepływu za pomocą ruchomego okna pakietów/s

6 Regulacja rozmiaru okna TCP okno 1 2 3 1 RTT 4 Pakiet danych ACK odb nad

7 Zapis algorytmu regulacji okna TCP for every ACK { if (W < ssthresh) then W++ (SS) else W += 1/W (CA) } for every loss { ssthresh = W/2 W = W/2 }

8 TCP w wersji Reno SS czas okno CA

9 Zmierzone zmiany rozmiaru okna

10 TCP współpracuje w buforami w węzłach pośrednich

11 Schemat działania instalacji pomiarowej Algorytm zarządzania kolejką źródłocel Węzeł pośredniczący

12 Zarządzanie kolejką Pasywne Aktywne

13 Kolejka FIFO Mechanizm Drop Tail

14 Modyfikacje kolejki FIFO Drop Tail Drop From Front Wyrzucamy pakiety które już długo czekały – zmniejszanie opóźnienia Mniej sprawiedliwe LIFO Bardzo rzadko wykorzystywana w sieciach

15 Round Robin

16 RED (Random Early Detection)

17 DSRED – Double Slope RED

18 Oznaczanie pakietów Zamiast usuwać pakiet, oznaczmy go TCP powinno reagować na oznaczony pakiet tak samo jak na utratę pakietu Szybsza reakcja na przeciążenie, unikając niepotrzebnych strat pakietów W praktyce – implementacja nie jest rozpowszechniona na tyle aby to miało sens

19 Analiza wydajności pracy TCP

20 Współczynnik strat pakietów dla różnych długości kolejki

21 Zmienność czasu transmisji pakietów

22 Wykorzystanie kanału transmisyjnego

23 Scenariusz użytkownika domowego

24 Czas ładowania serwisu www w nieobciążonym i obciążonym łączu

25 Czas ładowania strony dla różnych rozmiarów kolejki (pasywnej)

26 Dla algorytmu RED

27 Podsumowanie Aktywne mechanizmy kolejkowania zwiększają wydajność działania sieci komputerowych kosztem większej złożoności węzłów Bardziej skomplikowane algorytmy niż RED są rzadko stosowane w praktyce