10Gbpsのスループットを達成する真にスケーラブルなTCPの輻輳制御方式の開発

开发真正可扩展的 TCP 拥塞控制方法，实现 10Gbps 吞吐量

• 批准号: 16680003
• 负责人: 長谷川 剛
• 金额: $ 9.48万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16680003/
• 关键词: TCP; 輻輳制御; 高速ネットワーク; HSTCP; ネットワーク計測; 利用可能帯域; 数理生態学; ロトカ・ヴォルテラ競争モデル

今年度の研究においては、昨年度までに提案した輻輳制御手法の性能評価を実装し、実ネットワークにおける性能評価を行った。提案方式は、開発した高速ネットワークにおける計測手法を用いて、利用可能帯域および物理帯域を取得する方式と、提案手法を組み合わせ、提案手法が1Gbpsを超えるネットワークにおいて高いスループットを得るものである。提案方式が持つウィンドウサイズ制御のアルゴリズムは、帯域に関する情報を用いることによってウィンドウサイズを適切な値にすばやく調節すること、および他のコネクションが競合する際に公平に帯域を分配できることを目的として設計している。そのために、数理生態学において生物の個体数の変化を表すモデルとして有名なロジスティック増殖モデル、およびロトカ・ヴォルテラ競争モデルを適用した。これらのモデルをTCPのウィンドウサイズ制御へ適用するために、生物の個体数をデータ転送速度に、個体数の収束値である環境容量を物理帯域に、および種間の競争を同一リンク上の複数コネクションの競合にそれぞれ変換した。本年度の研究では、研究室内の小規模実験ネットワーク、また、大阪・東京間および大阪・米国カリフォルニア間の公衆インターネット環境を用いて、データ転送実験を行った。その結果、インライン計測によって正確な利用可能帯域の値が得られる場合には、低速・低遅延環境においても十分な性能を発揮できること。また、高速・高遅延ネットワーク環境においては、計測精度が低下したとしても、従来手法に比べて最大で100%のスループット向上を達成できることがわかった。

Our の research に お い て は, yesterday's annual ま で に proposal し た equestrian method の world system performance evaluation 価 を be し, be ネ ッ ト ワ ー ク に お け る performance evaluation 価 を line っ た. Proposal way は, open 発 し た high-speed ネ ッ ト ワ ー ク に お け る measuring technique を with い て, may use 帯 domain お よ び physical 帯 domain を obtain す と る way, proposed technique を group み わ せ, proposal が 1 GBPS を super え る ネ ッ ト ワ ー ク に お い て high い ス ル ー プ ッ ト を must る も の で あ る. Proposal way が hold つ ウ ィ ン ド ウ サ イ ズ suppression の ア ル ゴ リ ズ ム は, 帯 domain に masato す る intelligence を with い る こ と に よ っ て ウ ィ ン ド ウ サ イ ズ を appropriate な numerical に す ば や く adjust す る こ と, お よ び he の コ ネ ク シ ョ ン が co-opetition す る interstate に fair に 帯 domain を distribution で き る こ と を purpose と し て design し て い る. そ の た め に, mathematical ecology に お い て biological の individual number の variations change を table す モ デ ル と し て famous な ロ ジ ス テ ィ ッ ク raised colonization モ デ ル, お よ び ロ ト カ · ヴ ォ ル テ ラ competition モ デ ル を applicable し た. こ れ ら の モ デ ル を TCP の ウ ィ ン ド ウ サ イ ズ suppression へ applicable す る た め に, biological の individual number を デ ー タ planning speed に, individual number の 収 beam numerical で あ る environmental capacity を physical に 帯 domain, お よ び interspecific competition の を same リ ン ク の on plural コ ネ ク シ ョ ン の co-opetition に そ れ ぞ れ variations in し た. This year の research で は, research indoor の small-scale be 験 ネ ッ ト ワ ー ク, ま た, Tokyo, Osaka, お よ び Osaka, countries カ リ フ ォ ル ニ ア の between public イ ン タ ー ネ ッ を ト environment with い て, デ ー タ planning to be 験 を line っ た. そ の results, イ ン ラ イ ン measuring に よ っ て な use right may be 帯 domain の numerical が must ら れ る occasions に は, low speed, low 遅 delay environment に お い て も very な performance を 発 swing で き る こ と. ま た, high speed, high 遅 delay ネ ッ ト ワ ー ク environment に お い て は, low measuring precision が し た と し て も, 従 to に than べ て biggest で 100% の ス ル ー プ ッ ト を reach upward で き る こ と が わ か っ た.

项目成果

evaluation of parallel TCP : Is it really effective for Long Fat Networks?

并行TCP评估：对长胖网络真的有效吗？

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEICE Transactions on Communications Vol.E90-B,No.3
• 作者: Zongsheng Zhang;Go Hasegawa;Masayuki Murata
• 通讯作者: Masayuki Murata

高速TCPおよび並列TCP方式の実験ネットワークでの評価

实验网络上高速 TCP 和并行 TCP 方法的评估

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告
• 作者: 張宗升;長谷川剛;村田正幸
• 通讯作者: 村田正幸

Performance analysis and improvement of HighSpeed TCP with TailDrop/RED routers

使用 TailDrop/RED 路由器进行高速 TCP 的性能分析和改进

• 发表时间: 2005
• 期刊: IEICE Transactions on Communications (掲載予定)
• 作者: Zongsheng Zhang;Go Hasegawa;Masayuki Murata
• 通讯作者: Masayuki Murata

並列TCP方式のスループット解析とパラメータ設定に関する考察

并行TCP方法吞吐量分析及参数设置的思考

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告
• 作者: 張宗升;長谷川剛;村田正幸
• 通讯作者: 村田正幸

Experimental evaluations of gentle HighSpeed TCP for long-fat networks

长胖网络的温和高速 TCP 实验评估

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings 6th Asia-Pacific Symposium on Information and Telecommunication Technologies
• 作者: Zongsheng Zhang;Go Hasegawa;Masayuki Murata
• 通讯作者: Masayuki Murata