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

基本信息

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

项目摘要

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。

在今年的研究中，我们对去年提出的拥塞控制方法进行了性能评估，并在实际网络中评估了其性能。该方法使用针对高速网络开发的测量方法来获得可用带宽和物理带宽，并结合该方法在超过1 Gbps的网络中获得高吞吐量。该方法的窗口大小控制算法旨在利用带宽信息快速调整窗口大小到合适的值，并在其他连接竞争时公平分配带宽。为此，我们应用数学生态学中著名的模型Logistic增殖模型和Lotka-Volterra竞争模型来表示生物体数量的变化。为了将这些模型应用于TCP窗口大小控制，生物体的数量表示为数据传输速率，环境容量（种群的收敛值）表示为物理带宽，物种之间的竞争为表示为同一链路上的每个生物体的数量转换为连接冲突。在今年的研究中，我们利用实验室的小规模实验网络以及大阪和东京之间以及大阪和美国加利福尼亚州之间的公共互联网环境进行了数据传输实验。因此，如果能够通过内联测量获得准确的可用带宽值，即使在低速、低延迟的环境下也能获得足够的性能。此外，在高速、高延迟的网络环境中，发现即使测量精度下降，与传统方法相比，也可以实现高达 100% 的吞吐量提升。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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？

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
IEICE Transactions on Communications Vol.E90-B,No.3
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
電子情報通信学会技術研究報告
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
IEICE Transactions on Communications (掲載予定)
影响因子：
0
作者：
Zongsheng Zhang;Go Hasegawa;Masayuki Murata
通讯作者：
Masayuki Murata

Experimental evaluations of gentle HighSpeed TCP for long-fat networks

长胖网络的温和高速 TCP 实验评估

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings 6th Asia-Pacific Symposium on Information and Telecommunication Technologies
影响因子：
0
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