インターネット環境の情報転送速度を改善する淘汰制御

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750276
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 戸出 英樹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20243181)
• Keywords: 輻輳制御 / TCP / フローベース制御 / フロー到着時刻 / 応答時間 / インターネット / ルータ / ファイル転送

Research Abstract

本研究では,インターネット環境においてサイズの大きいファイル転送における応答時間を改善するために,IPルータにおける淘汰型輻輳制御方式を提案した.IP網のトラヒック量の大部分を占め輻輳の原因となっている同一クラス(特に優先されていない通常のクラス)のファイル転送型サービスに対して適用可能な差別化指標として,ルータへの到着時刻を用いた.回線交換型ネットワークでは,コネクション単位の到着時刻を暗黙の優先指標として用いており,従来から基本的な呼損規律として利用されているものである.本研究では,同様の優先指標をベストエフォート型のネットワークに適用することを提案した.適用にあたっては,コネクション自体よりも実際にトラヒックが伝搬されていることが重要であるためデータフロー単位に制御を行うこととした.データフローとは,ルータを経由するTCPコネクションのうちアクティブ状態のコネクションであり,一定間隔以内で連続して送られてくるデータストリームである.つまり,ルータにおいて先に到着したデータフローを高優先とし比較的新規のデータフローを低優先として差別化を行う.利点として,REDと同様に早期にパケット廃棄を行うことで輻輳状態を軽減できること,また,輻輳に優先されたデータフローに関しては応答時間悪化が抑圧されることが考えられる.
次に,その基本特性を計算機シミュレーションにより検証した.ネットワークシミュレータnsを使用し,TCP Reno実装の送受信コネクションが単一ルータ(淘汰型,FIFO型)に流入する環境を対象に評価を行った.その結果,提案方式がより大きなサイズのファイル転送において応答時間の悪化を抑圧する効果がより顕著に得られることが確認された.
本方式は大規模ファイルをサービスするWWWやFTPのサーバの配置されたサイトのゲートウェイとして利用することが考えられる.淘汰型ルータの導入によって,輻輳時には接続継続時間の短い(より新しい)特定コネクションを淘汰することにより,多くのユーザから見た応答時間の改善が期待できるようになる.ただし淘汰されたコネクションに対しては現在のWWWの場合と同様,アプリケーションレベルでユーザが改めて再送を試みることを期待する.

Research Products

• [Publications] 四谷信平,戸出英樹,池田博昌: "IP網における情報応答転送速度を改善する淘汰形輻輳制御に関する検討" 電子情報通信学会技術研究報告(情報ネットワーク). IN98-167. 81-86 (1999)
• [Publications] 戸出英樹,安塚武 他: "スクリーニングサービスを含めた通信サービス仕様エミュレータの構築及び評価" 電子情報通信学会第6回ネットワークソフトウェア研究会. (1月). 42-48 (1999)
• [Publications] 脇中良介,南勝也,戸出英樹 他: "インターネットルータにおけるフロー別バッファ管理機構に関する検討" 電子情報通信学会総合大会. B-7-82. (1999)
• [Publications] 南勝也,脇中良介,戸出英樹 他: "インターネットルータにおけるフロー別バッファリング制御に関する検討" 1999年コミュニケーションマネージメント(TM)ワークショップ. (3月). (1999)