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Chapter 24 Congestion Control

Chapter 24 Congestion Control. 트래픽 특성. 서비스에 따라 트래픽은 다양한 특성을 갖는다 . 트래픽의 특성을 나타내는 주요 파라메터 (traffic descriptor). 데이터 트래픽. 데이터 트래픽은 매우 불규칙적인 특성을 갖는다 .(bursty traffic) 반면에 전화망의 음성 트래픽은 비교적 일정한 흐름의 트래픽이다. 망에 입력되는 트래픽 양이 망이 처리할 수 있는 한도를 초과할 경우 체증이 발생한다 .

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Chapter 24 Congestion Control

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Presentation Transcript

  1. Chapter 24 Congestion Control

  2. 트래픽 특성 • 서비스에 따라 트래픽은 다양한 특성을 갖는다. • 트래픽의 특성을 나타내는 주요 파라메터(traffic descriptor)

  3. 데이터 트래픽 • 데이터 트래픽은 매우 불규칙적인 특성을 갖는다.(bursty traffic) • 반면에 전화망의 음성 트래픽은 비교적 일정한 흐름의 트래픽이다.

  4. 망에 입력되는 트래픽 양이 망이 처리할 수 있는 한도를 초과할 경우 체증이 발생한다. 다음 그림은 단위 시간 당 입력되는 패킷의 수(input load)와 단위 시간당 처리되는 패킷의 수(throughput),그리고 패킷이 처리될 때 까지의 지연 시간(delay)관계를 보여 주고있다. Congestion(체증, 혼잡)

  5. Congestion은 패킷 망에서 해결해야 할 가장 중요한 과제이자 가장 어려운 과제 중의 하나이다. 두 가지 congestion control에 대한 접근법 Preventive congestion control 사전에 망에 입력되는 트래픽 양을 조절한다. Reactive congestion control 체증현상이 발생할 때 트패픽 양을 감소시킨다. Congestion control

  6. Congestion의 발견(detection) Congestion이 발생하는 것을 인식한다. 패킷의 지연시간, 라우터의 버퍼의 길이 등을 계속 측정을 하면 congestion 상태의 초기에 이를 발견해 낼 수 있다. Congestion에 대한 대응(통보와 rate control) 트래픽을 과도하게 유발시키는 소스들이 체증이 해소될 때까지 트래픽을 보내는 것을 보류하도록 통보한다.(notification) 교과서의 후방 압박(backpressure)이나 초크 패킷 전송이 그 예이다. Reactive congestion control

  7. Congestion의 발견(detection) TCP는 송신한 패킷에 대해서 ACK을 수신한다. 만약 정해진 시간이 지날 때 까지 ACK이 도착하지 않으면 congestion이 발생한 것으로 판단하다.(timeout) Rate control TCP 호스트는 처음에는 적은 양의 패킷 전송을 하고 점차 양을 늘려나간다.(slow start) Congestion이 발생한 것으로 판단되면 전송되는 패킷의 양을 초기 상태로 줄여서 다시 시작한다.(congestion avoidance) TCP congestion control

  8. Awnd (advertised window by receiver) 초기 연결 설정 단계에서, TCP는 상대방 TCP에게 자신의 최대 버퍼 크기(초기 Awnd)를 알려준다. 세그먼트를 수신할 때 마다 TCP는 현재 자신의 버퍼 중 비어있는 공간의 크기(Awnd)를 알려준다. Cwnd (congestion window) TCP가 세그먼트를 전송할 때 ACK을 받지않고 연속해서 보낼 수 있는 세그먼트의 양을 결정한다. 즉, TCP 흐름 제어에 의하면 TCP는 Awnd 만큼 연속해서 세그먼트를 전송할 수 있다. 하지만 congestion control에 의해서 Awnd 만큼 전송할 수 없고 Cwnd 만큼 전송하게 된다. Congestion control 파라메터

  9. Slow Start • initialize: cwnd = 1 (one maximum segment size); • For each segment that is acknowleged • cwnd = cwnd + 1 until min(cwnd, awnd)

  10. Congestion Avoidance • TCP는 timeout될 때까지 ACK을 받지 못하면 congestion avoidance를 수행한다. • Congestion Avoidance If (segment timeout) 1. Set threshold = cwnd/2 2. Set cwnd = 1 and restart “slow-start” until (cwnd = threshold) 3. If (cwnd  threshold) cwnd = cwnd + 1 every roundtrip time

  11. Slow Start와 Congestion Avoidance 20 Time out occurs 15 10 cwnd Threshold 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Round-trip times

  12. 동일한 ACK을 3개 받을 경우 Fast Retransmit Timeout되기 전이라도 바로 재전송한다. Fast Recovery Cwnd를 현재의 Cwnd의 반으로 줄인다. 그리고 줄인 Cwnd에서부터 linear하게 증가시킨다. Fast Retransmit와 Fast Recovery

  13. Fast Retransmit와 Fast Recovery

  14. Cwnd의 변화 예

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