• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.310-323
• /
• 2004

In this paper, we extend the multiple time scale control framework to window-based congestion control, in particular, TCP This is performed by interfacing TCP with a large tine scale control nodule which adjusts the aggressiveness of bandwidth consumption behavior exhibited by TCP as a function of "large time scale" network state. i.e., conformation that exceeds the horizon of the feedback loop as determined by RTT Our contribution is threefold. First, we define a modular extension of TCP-a function call with a simple interface-that applies to various flavors of TCP-e.g., Tahoe, Reno, Vegas and show that it significantly improves performance. Second, we show that multiple time scale TCP endows the underlying feedback control with preactivity by bridging the uncertainty gap associated with reactive controls which is exacerbated by the high delay-bandwidth product in broadband wide area networks. Third, we investigate the influence of three traffic control dimensions-tracking ability, connection duration, and fairness-on performance. Performance evaluation of multiple time scale TCP is facilitated by a simulation bench-mark environment which is based on physical modeling of self-similar traffic.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
• /
• 제3권1호
• /
• pp.122-129
• /
• 2005

We describe the MiniWeb[7] TCP/IP stack (mIP), which is an extremely small implementation of the TCP/IP protocol suite running 8 or 32-bit micro controllers intended for embedded control systems, and satisfying the subset of RFC1122 requirements needed for host­to-host interoperability over different platforms. Our TCP/IP implementation does sacrifice some of TCP's mechanisms such as fragmentation, urgent data, retransmission, or congestion control. Our implementation is applicable to web based controllers. The network protocols are tested in operational networks using CommView and Dummynet where the various operational parameters such as bandwidth, delay, and queue sizes can be set and controlled.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
• /
• pp.430-432
• /
• 2012

최근 데이터 센터의 성장이 급속화됨에 따라, 네트워크 내부에서 전송되는 플로우들의 성능을 향상시키는 방법에 많은 관심이 생겨나고 있다. 특히 데이터 센터 내부의 스위치에서 생겨나는 큐잉 지연을 줄이는 것이 중요한 문제로 떠올랐다. 본 논문에서는 인터넷에서 널리 사용되고 있는 TCP 알고리즘이 데이터 센터에서 사용되었을 때 가지게 되는 근본적인 문제점을 파악하고, 이를 바탕으로 데이터 센터에서 낮은 지연 시간을 유지할 수 있는 지연 시간과 속도에 기반한 혼잡 제어 알고리즘을 제안한다.

• 한국안전학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.154-160
• /
• 2003

원격지에 위치한 분산제어 시스템과 센서 데이터 또는 제어 명령을 주고받을 때에는 불확실한 시간지연이 발생한다. TCP/IP 프로토콜을 이용한 데이터 네트워크와 마찬가지로 데이터 네트워크와 디바이스 네트워크를 결합한 가상 디자이스 네트워크도 불확실한 시간지연이 내재되어 있다. 이러한 시간지연은 분산제어시스템의 성능을 저하시키고 불안전성을 야기하는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 네트워크상에 내재하는 시간지연을 평가하고 부정적인 효과를 최소화하기 위하여 Smith Predictor를 적용하였다. 제안된 제어 알고리즘은 실시간 서보제어를 통하여 효과를 입증하였으며 가상 디바이스 네트워크 개념에 근거한 분산제어 시스템을 이용하여 실시간 예지보전을 수행할 때 효과가 있음을 제시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권11호
• /
• pp.5179-5202
• /
• 2018

Transmission Control Protocol (TCP) is the most widely used protocol in the cloud data centers today. However, cloud data centers using TCP experience many issues as TCP was designed based on the assumption that it would primarily be used in Wide Area Networks (WANs). One of the major issues with TCP in the cloud data centers is the Incast issue. This issue arises because of the many-to-one communication pattern that commonly exists in the modern cloud data centers. In many-to-one communication pattern, multiple senders simultaneously send data to a single receiver. This causes packet loss at the switch buffer which results in TCP throughput collapse that leads to high Flow Completion Time (FCT). Recently, Software-Defined Networking (SDN) has been used by many researchers to mitigate the Incast issue. In this paper, a detailed survey of various SDN based solutions to the Incast issue is carried out. In this survey, various SDN based solutions are classified into four categories i.e. TCP Receive Window based solutions, Tuning TCP Parameters based solutions, Quick Recovery based solutions and Application Layer based solutions. All the solutions are critically evaluated in terms of their principles, advantages, and shortcomings. Another important feature of this survey is to compare various SDN based solutions with respect to different performance metrics e.g. maximum number of concurrent senders supported, calculation of delay at the controller etc. These performance metrics are important for deployment of any SDN based solution in modern cloud data centers. In addition, future research directions are also discussed in this survey that can be explored to design and develop better SDN based solutions to the Incast issue.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권9B호
• /
• pp.829-837
• /
• 2006

패킷들은 네트워크 혼잡으로 인해 라우터에서 손실되거나 지연된다. 이러한 현상은 높은 Qos를 요구하는 멀티미디어 스트리밍 응용의 품질을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. 본 논문에서 제시하는 알고리즘(DBRC)은 라우터큐의 점유율이 균형 상태에 도달할 수 있도록 지연 시간의 증가/감소에 따라 트래픽 전송률을 제어한다. 시뮬레이션을 통해 TFRC와 비교 분석한 결과, DBRC 알고리즘은 안정적인 전송률 변화, 거의 일정한 지연 시간, 적은 패킷 손실을 보여주고 있다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.10-18
• /
• 2007

본 논문에서는 MTS(Multiple Time Scale) 트래픽 제어 프레임워크를 TCP(Transfer Control Protocol) 기반의 신뢰할 수 있는 전송 및 윈도우 기반 혼잡제어로 확대 적용한다. 이 작업은 TCP의 대역폭 소비 반응의 적극성을 LTS 네트워크 상태의 함수 형태, 즉 RTT(Round-Trip Delay Time)가 결정한 피드백 루프의 한계를 넘어서는 정보의 형태를 조정하는 LTS(Large Time Scale) 모듈과 TCP를 연계시키는 방법으로 수행된다. 혼잡 제어 성능 평가 방식은 자기 유사성 네트워크 트래픽의 물리적 모델링으로부터 얻은 시뮬레이션 기반 하에서 결과를 나타낸다. 자기 유사 버스트 환경 하에서 RTT가 450ms일 때 소스 트래픽이 초과되지 않는 경우에 TCP-SSC(Selective Slope Control)의 성능 이득은 각각 ${\alpha}$가 1.05일 45%정도 높아지는 반면에 ${\alpha}$가 1.95일 때는 20%정도의 성능 이득을 얻을 수 있다. 그러므로 비율 기반 피드백 혼잡 제어에 TCP-MTS를 적용함으로서 TCP-SCC 처리 이득의 성능이 약 2배정도의 개선이 이루어짐을 시뮬레이션 결과로부터 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권8B호
• /
• pp.699-706
• /
• 2008

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.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제12권8호
• /
• pp.1391-1400
• /
• 2008

최근 SCTP(Stream Control Transmission Protocol)는 TCP/UDP 이후의 연결 지향적이며 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 차세대 전송 계층 프로토콜로 주목받고 있다. SCTP는 기존의 TCP에 기반을 두고 개발되었으며, TCP와 다른 특징으로는 멀티스트리밍과 멀티호밍 의 기능을 갖고 있다. 본 논문에서는 SCTP가 TCP와 다른 특징들 중 멀티호밍이라는 특성 을 이용하여 통신성능에 미치는 영향을 연구하였다. 또한 MIPV6 환경에서 SCTP기반 응용서비스에 따른 성능을 비교 분석하고, SCTP와 TCP 프로토콜을 이용하여 패킷 지연시간을 평가하고 분석하였다. 성능분석 결과 SCTP가 TCP보다 패킷 전송률과 지연시간에 대해 성능이 우수함을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제8권3호
• /
• pp.351-359
• /
• 2006

In this article, we present a new slow-start variant, which improves the throughput of transmission control protocol (TCP) Vegas. We call this new mechanism Gallop-Vegas because it quickly ramps up to the available bandwidth and reduces the burstiness during the slow-start phase. TCP is known to send bursts of packets during its slow-start phase due to the fast window increase and the ACK-clock based transmission. This phenomenon causes TCP Vegas to change from slow-start phase to congestion-avoidance phase too early in the large bandwidth-delay product (BDP) links. Therefore, in Gallop-Vegas, we increase the congestion window size with a rate between exponential growth and linear growth during slow-start phase. Our analysis, simulation results, and measurements on the Internet show that Gallop-Vegas significantly improves the performance of a connection, especially during the slow-start phase. Furthermore, it is implementation feasible because only sending part needs to be modified.