Controle de congestionamento TCP
Pré-requisitos - Conhecimento básico de controle de congestionamento
O TCP usa uma janela de congestionamento e uma política de congestionamento que evita o congestionamento. Anteriormente, presumíamos que apenas o receptor pode ditar o tamanho da janela do remetente. Ignoramos outra entidade aqui, a rede. Se a rede não puder entregar os dados tão rapidamente quanto são criados pelo remetente, ela deve dizer ao remetente para diminuir a velocidade. Ou seja, além do receptor, a rede é uma segunda entidade que determina o tamanho da janela do remetente.
Política de congestionamento em TCP -
- Fase de início lento: começa o incremento lento é exponencial para o limite
- Fase de prevenção de congestionamento: Após atingir o limite, o incremento é de 1
- Fase de detecção de congestionamento: o remetente volta para a fase de início lento ou para a fase de prevenção de congestionamento.
Fase de início lento: incremento exponencial - Nesta fase, após cada RTT, o tamanho da janela de congestionamento aumenta exponencialmente.
Initially cwnd = 1 After 1 RTT, cwnd = 2^(1) = 2 2 RTT, cwnd = 2^(2) = 4 3 RTT, cwnd = 2^(3) = 8
Fase de prevenção de congestionamento: incremento aditivo - esta fase começa após o valor de limite também denotado como ssthresh . O tamanho de cwnd (janela de congestionamento) aumenta o aditivo. Após cada RTT cwnd = cwnd + 1.
Initially cwnd = i After 1 RTT, cwnd = i+1 2 RTT, cwnd = i+2 3 RTT, cwnd = i+3
Fase de detecção de congestionamento: decremento multiplicativo - Se ocorrer congestionamento, o tamanho da janela de congestionamento é reduzido. A única maneira de um remetente adivinhar que ocorreu o congestionamento é a necessidade de retransmitir um segmento. A retransmissão é necessária para recuperar um pacote ausente que foi considerado descartado por um roteador devido ao congestionamento. A retransmissão pode ocorrer em um de dois casos: quando o temporizador RTO atinge o tempo limite ou quando três ACKs duplicados são recebidos.
- Caso 1: Retransmissão devido ao tempo limite - neste caso, a possibilidade de congestionamento é alta.
(a) ssthresh é reduzido à metade do tamanho da janela atual.
(b) defina cwnd = 1
(c) comece com a fase de início lento novamente. - Caso 2: Retransmissão devido a 3 duplicatas de confirmação - neste caso, a possibilidade de congestionamento é menor.
(a) o valor ssthresh é reduzido à metade do tamanho da janela atual.
(b) definir cwnd = ssthresh
(c) iniciar com a fase de prevenção de congestionamentoExemplo - suponha que um protocolo TCP tenha o comportamento de inicialização lenta. Na 5ª rodada de transmissão com um valor limite (ssthresh) de 32 entra na fase de prevenção de congestionamento e continua até a 10ª transmissão. Na 10ª rodada de transmissão, 3 ACKs duplicados são recebidos pelo receptor e entram no modo de aumento aditivo. O tempo limite ocorre na 16ª rodada de transmissão. Plote a rodada de transmissão (tempo) versus o tamanho da janela de congestionamento dos segmentos TCP.
Perguntas do GATE CS -
Praticar as perguntas a seguir o ajudará a testar seus conhecimentos. Todas as perguntas foram feitas no GATE em anos anteriores ou nos testes de simulação GATE. É altamente recomendável que você os pratique.
- GATE CS 2008, Questão 56
- GATE CS 2012, Questão 65
- GATE CS 2014 (Conjunto 1), Pergunta 65
- GATE IT 2005, Questão 73
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Diógenes Lima da Silva