단방향 지연 시간 추정 기법과 이를 이용한 응용

One-Way Delay Estimation and Its Application

  • 최진희 (고려대학교 컴퓨터학과) ;
  • 유혁 (고려대학교 컴퓨터학과)
  • 발행 : 2005.06.01

초록

컴퓨터 네트워크에서 단방향 지연을 추정하는 것은 해결하기 어려운 문제다. 단방향 지연 시간을 정확하게 추정하는 것은 이 값이 네트워크 성능과 이를 이용한 웅용의 설계에 매우 중요한 역할을 담당하기 때문에 필수적으로 해결 해야 할 문제이기도 하다. RTT (Round Trip Time)가 자주 이러한 지연시간의 근사값으로 사용되곤 하지만 이 값이 순방향과 역방향의 지연 시간의 합이기 때문에 실제 단 방향지연 시간과는 큰 차이를 보이는 경우가 많다. 단방향 지연을 정확하게 추정하기 위해 이 논문에서는 분석적으로 순방향과 역방향 지연 시간을 유도해낼 수 있는 새로운 방법을 제안한다 그리고 이를 바탕으로 비대칭 네트워크에서 TCP의 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보인다. 본 논문의 핵심은 논문에서 제안 단방향 지연 시간 추정 기법이 RTT 추정 기법보다 정확하여 이를 이용한 TCP가초기 시작에서 네트워크의 가용 량을 보다 빨리 찾아내도록 할 수 있다는 것이다. RTT는 순방향과 역방향의 합이기 때문에 RTT에 기반을 둔 어떤 프로토콜에도 본 논문에서 제시된 방법이 적용될 수 있다.

Delay estimation is a difficult Problem in computer networks. Accurate one-way delay estimation is crucial because it serves a very important role in network performance and thus application design. RTT(Round Trip Time) is often used as an approximation of the delay, but because it is a sum of the forward and reverse delays, the actual one-way delay cannot be estimated accurately from RTT. To estimate one-way delay accurately, this paper proposes a new scheme that analytically derives one-way delay, forward and reverse delay respectively. We show that the performance of TCP can improve dramatically in asymmetric networks using our scheme. A key contribution of this paper is that our one-way deiay estimation is much more accurate than RTT estimation so that TCP can quickly find the network capacity in the slow start phase. Since RTT is the sum of the forward and reverse delays, our scheme can be applied to any protocol that is based on RTT.

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참고문헌

  1. V. Paxson: On Calibrating Measurements of Packet Transit Times, In Proc SIGMETRICS 1998, June 1998 https://doi.org/10.1145/277851.277865
  2. S. Moon, P. Skelly, and D. Towsley: Estimation and Removal of Clock Skew from Network Delay Measurements, In Proc. INFOCOM 1999, March 1999 https://doi.org/10.1109/INFCOM.1999.749287
  3. K. Anagnostakis, M. Greenwald, and R. Ryger: cing: Measuring Network Internal Delays using only Existing Infrastructure, In Proc. INFOCOM 2003, April 2004 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2003.1209232
  4. D. Mills: Improved Algorithms for Synchronizing Computer Network Clocks, IEEE/ACM transactions on Networking, 3(3), June 1995 https://doi.org/10.1109/90.392384
  5. D. Mills: Network Time Protocol (Version 3): Specification, Implementation and Analysis, RFC 1305, Network Information Center, SRI International, Menlo Park, CA, March, 1992
  6. D. Mills: Modelingand Analysis of Computer Network Clocks, Technical Report 92-5-2, Electrical Engineering Department, University of Delaware, May 1992
  7. J. Postel: Transmission Control Protocol, RFC 793, September 1981
  8. V. Rasinhani, A Patil, and S. lyer: Mild Aggregation: A new approach for improving TCP Performance in Asymmetric Netwcnks, In Proc. AMOC 2000, October 2000
  9. I. Ming-Chit, D. Jinsong, and W. Wang: Improving TCP Performance Over Asymmetric Networks, ACM Computer Communication Review, Volume 30, Issue 3, July 2000 https://doi.org/10.1145/382179.383017
  10. M. Allman, S. Dawkins, D. Glover, J. Griner, D. Tran, T. Henderson, J. Heidemann, J. Touch, H. Kruse, S. Ostermann, K. Scott, and J. Semke: Ongoing TCP Research Related to Satellites, RFC 2760, February 2000
  11. T. Henderson and R. Katz: Transport Protocol for Internet-Compatible Satellite Networks, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol 17, No. 2, February 1999 https://doi.org/10.1109/49.748815
  12. H. Balakrishnan, V. Padmanabhan, and R. Katz: The Effects of Asymmetry on TCP Performance, In Proc. Mobicom 1997, September 1997
  13. M. Allman and V. Paxson: On Estimating End-to-End Network Path Properties, In Proc. SIGCOMM 1999, September 1999 https://doi.org/10.1145/316188.316230
  14. V. Paxson: End-to-End Routing Behavior in the Internet, In Proc. SIGCOMM 1996, August 1996 https://doi.org/10.1145/248156.248160
  15. ns2 Network Simulator version 2.26, http://www.isi.edu/nsnam/ns, 2003
  16. A. Tanenbaum and M. Steen: Distributed Systems - Principles and Paradigms, Prentice Hall, 2002