實驗九各種 TCP 版本之觀察 ( 二 )

實驗九各種TCP版本之觀察(二) 指導教授：許子衡教授報告學生：馬敏修

(一)實驗目的 (二)背景知識 (三)實驗步驟 (四)實驗結果

實驗目的 • 暸解TCP NewReno與TCP Sack之運作方式。

背景知識 • 若同時有多個封包在網路上遺失，TCP Reno都必須等到timeout才能重送遺失的封包。 • 因為TCP Reno收到Partial ACK就會結束Fast-recovery，進入Congestion avoidance階段 • 其中Partial ACK的ACK號碼較先前收到的ACK大，但比稍早已送出的封包編號小。

若遺失的封包無法使用 Fast-retransmit/Fast-recovery重送，就必須等待Timeout來觸發重送機制。 • 等待Timeout期間TCP不能送出新出的資料，link使用率變差。 • Timeout之後，cwnd值會被重設為1，降低了TCP傳輸效能。

TCP NewReno • NewReno在收到Partial ACK時並不會立刻結束Fast-recovery，反而傳送端會持續重送Partial ACK之後的封包。 • NewReno的傳送端在網路有大量封包遺失時不需等待Timeout就能更正此錯誤。 • NewReno大約每一個RTT時間可重送一個遺失的封包。

TCP with Selective Acknowledgments • 此版本加入了一個SACK選項允許接收端在回傳Duplicate ACK時，將已經收到的資料區段回傳給傳送端，資料區段與資料區段之間的間隔就是接收端沒收到的資訊。

實驗步驟

實驗1：TCP Reno • if {$argc !=1} { • puts "Usage: ns exp9.tcl TCPversion " • puts "Example:ns exp9.tcl Reno or ns exp9.tcl Newreno or ns exp9.tcl Sack" • exit • } • set par1 [lindex $argv 0] • set ns [new Simulator] • set nd [open out-$par1.tr w] • $ns trace-all $nd • set f0 [open cwnd-$par1.tr w] • proc finish {} { • global ns nd f0 tcp par1 • puts [format "average throughput: %.1f Kbps" \ • [expr [$tcp set ack_]*([$tcp set packetSize_])*8/1000.0/10]] • $ns flush-trace

close $nd • close $f0 • exec awk { • BEGIN { • highest_packet_id = -1; • packet_count = 0; • q_eln = 0; • } • { • action = $1; • time = $2; • src_node = $3; • dst_node = $4; • type = $5; • flow_id = $8; • seq_no = $11; • packet_id = $12; • if (src_node == "0" && dst_node == "1") { • if (packet_id > highest_packet_id) { • highest_packet_id = packet_id; • }

if (action == "+") { • q_len++; • print time, q_len; • } • if (action == "-" || action == "d") { • q_eln = q_len--; • print time, q_len; • } • } • } • } out-$par1.tr > queue_length-$par1.tr • exit 0 • } • proc record {} { • global ns tcp f0 • set now [$ns now] • puts $f0 "$now [$tcp set cwnd_]" • $ns at [expr $now+0.01] "record" • }

set r0 [$ns node] • set r1 [$ns node] • set n0 [$ns node] • set n1 [$ns node] • $ns duplex-link $n0 $r0 10Mb 1ms DropTail • $ns duplex-link $r0 $r1 1Mb 4ms DropTail • $ns duplex-link $r1 $n1 10Mb 1ms DropTail • set buffer_size 15 • $ns queue-limit $r0 $r1 $buffer_size • if {$par1=="Reno"} { • set tcp [new Agent/TCP/Reno] • set tcpsink [new Agent/TCPSink] • } elseif {$par1=="Newreno"} { • set tcp [new Agent/TCP/Newreno] • set tcpsink [new Agent/TCPSink] • } else { • set tcp [new Agent/TCP/Sack1] • set tcpsink [new Agent/TCPSink/Sack1] • }

$ns attach-agent $n0 $tcp • $tcp set window_ 24 • $ns attach-agent $n1 $tcpsink • $ns connect $tcp $tcpsink • set ftp [new Application/FTP] • $ftp attach-agent $tcp • $ns at 0.0 "$ftp start" • $ns at 10.0 "$ftp stop" • $ns at 0.0 "record" • $ns at 10.0 "finish" • puts [format "on path: %.2f packets" \ • [expr (1000000/(8*([$tcp set packetSize_]+40)) * ((1+4+1) * 2 * 0.001)) + $buffer_size]] • $ns run

實驗九各種 TCP 版本之觀察 ( 二 )