TCP 플로우 간의 공정성 개선을 위한 새로운 큐잉 알고리즘

Abstract

TCP Vegas 버전은 현재 인터넷에서 가장 많이 사용되고 있는 TCP Tahoe나 Reno 버전에 비하여 높은 성능과 안정된 서비스를 제공한다. 그러나 TCP Vegas는 다른 버전의 TCP와 병목 링크를 공유하여 사용하게 되면 TCP Tahoe나 Reno 버전에 비하여 상대적으로 낮은 성능을 나타낸다. 이는 각 버전의 TCP가 수행하는 혼잡제어 알고리즘의 차이에서 기인하는 것으로 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 링크의 대역폭에 따른 TCP의 최대 성능을 유지할 수 있는 최소한의 윈도우 크기를 분석하고 중간 라우터의 큐에서 각 TCP 연결에 적절한 윈도우 크기를 할당하기 위한 패킷 폐기 정책을 수행함으로써 TCP의 성능을 유지하면서 공정성을 개선할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능평가는 각 TCP 연결에 의하여 종단 시스템간에 전송된 데이터 바이트 수를 기준으로 측정하였으며, 그 결과 제안한 알고리즘은 높은 TCP 성능을 유지하면서 공정성이 개선됨을 확인하였다.

TCP Vegas version provides better performance and more stable services than TCP Tahoe and Reno versions, which are widely used in the current Internet. However, in the situation where TCP Vegas and Reno share the bottleneck link, the performance of TCP Vegas is much smaller than that of TCP Reno. This unfairness is due to the difference of congestion control mechanisms of each TCP use. Several studies have been executed in order to solve this unfairness problem. In this paper, we analyze the minimum window size to maintain the maximum TCP performance of link bandwidth. In addition, we propose an algorithm which maintains the TCP performance and improves fairness by selective packet drops in order to allocate proper window size of each TCP connections. To evaluate the performance of the proposed algorithm, we have measured the number of data bytes transmitted between end-to-end systems by each TCP connections. The simulation results show that the proposed algorithm maintains the maximum TCP performance and improves the fairness.