遠距離超高速ネットワークに適応したTCP通信のためのパケット送信制御方式の研究

• Project/Area Number: 16700052
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中村 誠 東京大学, 情報基盤センター, 助手 (20359649)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2004: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: TCP / IP

Research Abstract

インターネット回線の通信遅延をエミュレートする擬似ネットワーク装置を用いた環境で10Gbps Ethernetネットワークアダプタを使用したデータ転送を行った際のホスト計算機のプロセッサやメモリ等のリソース使用パターンを検証した。データ送信側において、受信側から送信される到着確認パケット(ACKパケット)の処理プロセスがプロセッサ資源を消費し、データ送信処理を滞留させている事が判明した。TCPストリームが必要とする理論的なウィンドウサイズが通信遅延時間と通信速度の積であるのに対し、LinuxのTCP実装の場合にはその2.5倍以上を必要とする。この原因は通信開始初期におけるSlow Startフェーズ時の指数関数的通信速度の増加処理に起因している。転送データをユーザアプリケーションから逐次的にOSカーネルを経由しネットワークアダプタへと供給すると、処理速度が不十分でデータ量が不足し通信速度を増加させる事が出来ない。あらかじめウィンドウサイズをカーネル内のTCP層に十分確保する事で解決した。

Research Products

• [Journal Article] 擬似ネットワーク環境におけるTCP/IPの性能評価 (2005)
  • Author(s): 中村 誠, 玉造 潤史他
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 IA2005-7 Pages: 1-8
  • NAID: 110003224485
• [Journal Article] Experimental Results of inter-layer cooperative hardware for TRC-TCP on 10Gbps Ethernet WANPHY 18,500km Network (2005)
  • Author(s): Makoto Nakamura, Ryutaro Kurusu, Mary Inaba, Kei Hiraki 他
  • Journal Title: Proceedings of Third International Workshop on Protocols for Fast Long-Distance Networks (Web)
• [Journal Article] Inter-Layer Coordination for Parallel TCP Streams on Long Fat Pipe Networks (2004)
  • Author(s): Hiroyuki Kamezawa, Makoto Nakamura, Mary Inaba, Kei Hiraki 他
  • Journal Title: SC2004 (Web)