Giao thức TCP vegas

Nội dung bài báo trình bày phiên bản cải tiến của TCP Reno. Việc nghiên cứu giao thức TCP vegas để cải tiến độ tin cậy, tắc nghẽn, định tuyến lại một cách rõ ràng hơn. Trong các giao thức thì giao thức TCP là giao thức truyền thông được sử dụng phổ biến nhất trong mạng Internet. Trong phần lớn lưu lượng trên mạng Internet, lưu lượng TCP/IP đóng góp một phần đáng kể vì phần lớn ứng dụng trên mạng Internet. Do vậy, có thể thấy rằng hiệu năng của TCP/IP sẽ có ảnh hưởng lớn đến hiệu năng của mạng và trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ của mạng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giao thức TCP vegas Giao thức . . . GIAO THỨC TCP VEGAS Lê Minh Tuấn* TÓM TẮT Ngày nay, các dịch vụ trên mạng Internet không ngừng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người sử dụng. Do đó chúng ta cần xây dựng một giao thức phù hợp để đảm bảo chất lượng mạng. Trong các giao thức thì giao thức TCP là giao thức truyền thông được sử dụng phổ biến nhất trong mạng Internet. Trong phần lớn lưu lượng trên mạng Internet, lưu lượng TCP/ IP đóng góp một phần đáng kể vì phần lớn ứng dụng trên mạng Internet. Do vậy, có thể thấy rằng hiệu năng của TCP/IP sẽ có ảnh hưởng lớn đến hiệu năng của mạng và trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ của mạng. Tuy nhiên số lượng người tham gia vào mạng ngày càng tăng và có ngày càng nhiều dịch vụ hỗ trợ điều này đòi hỏi chúng ta phải không ngừng cải tiến và nâng cao hiệu năng giao thứcTCP/IP. Từ khi ra đời đến nay giao thức TCP đã có nhiều phiên bản cải tiến. Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi chỉ trình bày phiên bản cải tiến của TCP Reno. Việc nghiên cứu giao thức TCP Vegas để cải tiến độ tin cậy, tắc nghẽn, định tuyến lại một cách rõ ràng hơn. 1. MỞ ĐẦU 1.1. Giới thiệu Bộ giao thức TCP/IP gắn liền với mạng Internet, với tính mở, không phụ thuộc vào phần cứng và hệ điều hành. Từ khi ra đời TCP/IP đã được chào đón và sử dụng rộng rãi. Ngày nay phần lớn các hệ điều hành đều tích hợp giao thức TCP/IP. Điều đó nói lên rằng nếu máy tính với hệ điều hành có trang bị bộ giao thức TCP/IP thì có thể kết nối, tham gia truyền thông trên mạng Internet. Có rất nhiều phương pháp cải tiến TCP. Cải tiến giao thức TCP như TCP_Tahoe, TCP_Reno, TCP_SACK dựa trên các thuật toán bắt đầu chậm và tránh tắc nghẽn, thuật toán phát và phục hồi nhanh được áp dụng trên mạng bất đối xứng hay trên các liên kết vệ tinh, nơi có tỷ lệ lỗi cao, độ tin cậy thấp. Các phiên bản cải tiến TCP nhằm vào điều khiển kích thước cửa sổ nhưng có các chiến thuật khác nhau được đề xuất là TCP Reno và TCP Vegas. Trong đó, TCP Reno được sử dụng nhiều cho TCP hiện nay. TCP_Reno là cải tiến tiếp của TCP_Tahoe. So với TCP_Tahoe, TCP_Reno cải thiện đáng kể hiệu năng về thông lượng nếu chỉ có nhiều nhất là 1 gói dữ liệu bị loại trong các gói dữ liệu của một cửa sổ. Tuy nhiên, hiệu năng của TCP_Reno sẽ giảm trầm trọng nếu trong một cửa sổ có trên một gói dữ liệu bị loại. TCP_ NewReno là cải tiến tiếp của TCP_Reno để cải thiện hiệu năng trong trường hợp cửa sổ có trên một gói dữ liệu bị loại. Năm 1994, Brakmo đã đề xuất phiên bản mới của TCP và được đặt tên là TCP Vegas, với một chiến lược tránh tắc nghẽn * ThS, Giảng viên Khoa Kỹ thuật - Công nghệ, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Bình Dương 51 Taïp chí Kinh teá - Kyõ thuaät khác với TCP Reno và có thể đạt thông lượng cao hơn hơn 37 đến 71% so với TCP Reno, sự phát lại các segments của nó chỉ bằng từ 1/5 đến 1/2 của TCP Reno. TCP Vegas được giới thiệu như là một sự thay thế cho việc điều khiển tắc nghẽn trên internet. Một vấn đề quan trọng ảnh hưởng rất lớn TCP Vegas là thực hiện định tuyến. TCP vegas sử dụng việc đánh giá độ trễ của việc truyền dựa trên thông số baseRTT để điều chỉnh kích thước cửa sổ, nó rất quan trọng cho việc kết nối các TCP Vegas có thể ước lượng chính xác. Việc định tuyến đường đi có thể thay đổi độ trễ đường truyền của kết nối, và điều này thực tế có thể làm giảm thông lượng. Một thành quả quan trọng khác là sự ổn định của TCP vegas. Mỗi kết nối TCP vegas cố giữ vài gói trong mạng, khi việc đánh giá độ trễ đường truyền của nó tắt hẳn, điều này có thể vô tình dẫn đến kết nối giữ nhiều gói hơn trong mạng và là nguyên nhân gây ra việc tắc nghẽn liên tục. Đề xuất mô hình mạng Mô hình được thiết lập như sau: - 20 nút nguồn - Băng thông: 100mb/s - Độ trễ: 10 ms (11→12) - Thời gian mô phỏng là 5s 1.2. Giao thức TCP Vegas Năm 1994 Lawren S. Brakmo và đồng sự là Larry L. Peterson ở trường Đại học Arizona đề xuất một thuật toán cải tiến mới cho TCP gọi là TCP Vegas. Nó là một phiên bản cải tiến của TCP Reno. Trong báo cáo, họ cho rằng TCP Vegas có thể đạt được thông lượng cao hơn từ 37% đến 71% so với TCP Reno trên Internet. Sự phát lại các segments của nó chỉ bằng từ 1/5 đến 1/2 của TCP Reno và cho rằng sự cải tiến thông lượng trên đường truyền là làm sao giảm được các gói tin bị mất và giảm sự phát lại các gói tin. Năm 1995 Ahn và các đồng sự đã kiểm nghiệm TCP Vegas trên SunOS 4.1.3 và cho chúng cạnh tranh trên mạng diện rộng và trên internet .Họ tuyên bố TCP Vegas đạt được thông lượng cao, giảm sự phát lại và thời gian trung bình của RTT ngắn hơn TCP Reno, bởi vì TCP Vegas giữ dữ liệu ít trên mạng. Cùng thời gian đó một số nhà nghiên cứu chú ý sự thực thi của TCP Vegas với hàng đợi RED trên Gateway. Họ báo cáo rằng TCP Vegas sử dụng hàng đợi RED có kết quả tốt hơn hàng đợp Droptail. Trong khoảng thời gian hơn 10 năm trở lại đây có nhiều nghiên cứu về TCP Vegas. Trong các tài liệu của mình, các tác giả đều chỉ ra những ưu điểm và các khuyết điểm của TCP Vegas. Khuyết điểm lớn nhất của TCP Vegas là nếu có sự cạnh tranh trên đường truyền giữa TCP Vegas và các phiên bản TCP khác thì TCP Vegas tỏ ra kém cạnh tranh, từ đó họ đưa ra các cải tiến để khắc phục các nhược điểm của nó. 52 Giao thức . . . Hiện nay TCP Vegas vẫn chưa được sử dụng rộng rãi trên Internet, vì vẫn còn một số hạn chế nhất định trong việc xác định các tham số ảnh hưởng trong từng thời điểm nhất định, để tăng hiệu quả đường truyền, đây là vấn đề mở mà các nhà nghiên cứu rất quan tâm. 2. Thuật toán điều khiển của TCP Vegas 2.1. Ý tưởng Ý tưởng then chốt của TCP Vegas là ngăn ngừa các segment bị mất trong quá trình truyền thông và tránh tắc nghẽn mạng. TCP Vegas điều khiển kích thước cửa sổ tắc nghẽn bằng cách theo dõi các RTT (Round Trip Time). RTT là thời gian được tính từ khi một segment được gửi đi từ trạm phát đến trạm nhận, cho đến khi trạm phát nhận được segment hồi đáp ACK, chứa thông tin về segment đó đã được nhận thành công. Nếu thời gian của các RTT được theo dõi tăng, thì TCP Vegas nhận biế ...