次世代ネットワークにおけるトランスポート層プロトコルの高機能化に関する研究

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本研究では,高速ネットワークにおける諸問題を解決した新しいTCPについて検討する.検討するにあたり,まず始めに帯域などのネットワークの資源情報をエンドホストのみで推測する手法について提案する.その中でもBulk Transfer Capacity (BTC)の計測手法の提案と性能評価を行う.BTCとは,TCPが十分に長い時間データ通信を行ったときのスループットを表す.新しいBTCの計測手法を提案するために,まずBTCの計測に関する先行研究の調査を行った.その結果,既存の手法では計測を行うことのみに主眼が置かれているため,計測に大量のパケットを必要とすること,および1度の計測に非常に長い時間を要することが分かった.本研究においては,計測結果をTCPのデータ通信速度の調節に用いることを目的としているため,短い時間で計測結果を導出し続けることが求められる.そのため,既存手法をそのまま用いることはできない.TCPは定常状態においては,パケット廃棄が発生してから次のパケット廃棄が発生するまでを1サイクルとした,周期的なスループットの変動が観測される.そこで,本研究ではこの変動に着目し,この1サイクルにおけるACKパケットの平均受信間隔をモデル化し,その平均受信間隔からBTCを推測する手法について検討した.その結果,最小2RTTでBTCを導出できることを明らかにした.提案手法の有効性の検証方法に関しては,ns-2と呼ばれるシミュレーションソフトを用いてTCPによるデータ通信のシミュレーションを行い,TCPがデータ通信を行っている間のデータパケットの送信間隔および対応するACKパケットの受信間隔を観察した.その結果,平均受信間隔はモデル化した値に近い値を示しており,提案手法が有効に利用できることを確認した.