리눅스 환경에서 SCTP와 TCP 프로토콜의 성능 비교

Performance Comparison of SCTP and TCP over Linux Platform

  • 박재성 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부 통신프로토콜연구실) ;
  • 고석주 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부)
  • 발행 : 2008.08.31

초록

본 논문에서는 다양한 망 환경에서 SCTP 및 TCP 프로토콜의 전송처리율(throughput) 성능을 비교 분석한다. 실험을 위해 리눅스 테스트베드를 구축하고 성능측정 변수로써 MSS(Maximum Segment Size), 전송지연, 패킷 손실률을 고려하였다. 또한, SCTP 세션의 스트림(stream) 수가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, 동일한 망 환경에서 SCTP는 TCP에 비해 $20%{\sim}50%$ 정도의 높은 처리율을 제공하는데 이는 SCTP의 고유특성인 청크번들링(chunk bundling), 2 MTU로 시작하는 혼잡윈도우, SACK 기반 오류제어 등에서 기인한다. 한편, 패킷 손실이 존재하는 망에서 SCTP는 멀티스트리밍(multi-streaming) 전송을 통해 HoLB(Head-of-Line Blocking) 현상을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하였다.

This paper compares throughput performance of TCP and SCTP in a variety of network environments. For experiments, we construct a Linux-based testbed and consider a set of performance metrics such as MSS(Maximum Segment Size), transmission delay, and packet loss rate. In addition, we analyze the effect of SCTP multi-streaming on throughput. From the experimental results, we can see that SCTP provides throughput gain of approximately $20%{\sim}50%$ over TCP. This performance gain comes from the distinctive features of SCTP such as chunk bundling, initial congestion window of 2 MTU and SACK(Selective ACK) based error control. In the lossy networks, we can see that SCTP multi-streaming transmissions can effectively overcome the so-called HoLB(Head-of-Line Blocking) phenomenon of TCP.

키워드

참고문헌

  1. Stewart R., et al., Stream Control Transmission Protocol, IETF RFC 2960, October, 2000
  2. A. Jungmajer, et al, "Performance Evaluation for the Stream Control Transmission Protocol", Proceeding of the Joint ATM Workshop 2000, pp.141-148, June, 2000
  3. Guanhua Ye, et al., "Improving Stream Control Transmission Protocol Performance Over Lossy Links", IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC), Vol.22, Issue 4, pp.727-736, May, 2004 https://doi.org/10.1109/JSAC.2004.825994
  4. Jong-Shik Ha, et al., "Performance Comparison of SCTP and TCP over Linux Platform", LNCS 3645, pp.396-404, August, 2005
  5. 민경주 외, "SCTP를 이용한 멀티미디어 품질 향상 방법", 한국정보과학회 추계학술대회발표논문집 제30권 제2호, pp.280-282, 2003년 10월
  6. A. Kumar, L. Jacob, A. L. Ananda, "SCTP vs TCP: Performance Comparison in MANETs", Proceeding of the 29th IEEE LCN'04, pp.431-432, November, 2004
  7. 송정화 외, "SCTP의 멀티홈잉 특성에 대한 성능 평가", 한국정보처리학회논문지, 제11-C권 제2호, pp.245-252, 2004년 4월
  8. A. Caro, et al., "SCTP and TCP Variants: Congestion Control Under Multiple Losses", Technical Report TR2003-04, Dept of Computer and Information Science, University of Delaware, February, 2003
  9. Linux Kernel SCTP, Available from http://lksctp.sourceforge.net
  10. NISTNET Network Emulator, Available from http://www-x.antd.nist.gov/nistnet/
  11. Ethereal Packet Analyzer, Available from http://www.ethereal.com.