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Open Access
Modeling Upper Layer Reaction to QoS Degradation as a Congestion Avoidance Mechanism
오픈 액세스
혼잡 회피 메커니즘으로서 QoS 저하에 대한 상위 계층 반응 모델링

Shigeaki HARADA, Keisuke ISHIBASHI, Ryoichi KAWAHARA

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요약 :

인터넷에서는 최종 호스트와 네트워크 노드가 상호 의존적으로 작동하여 트래픽을 원활하게 전송합니다. 관찰된 트래픽 역학은 해당 엔터티 간의 상호 작용의 결과입니다. 만족스러운 품질의 서비스를 제공하기 위해 인터넷 트래픽을 관리하려면 이러한 역학을 잘 이해하여 트래픽 패턴을 예측해야 합니다. 특히 일부 노드에는 역방향 노드에 역압 신호를 보내 전송 속도를 줄이고 혼잡을 완화하는 기능이 있습니다. 또한 엔드 호스트의 TCP(전송 제어 프로토콜) 정체 제어는 트래픽 편차를 완화하여 TCP 전송 속도를 줄여 일시적인 정체를 제거합니다. 이러한 혼잡 제어가 어떻게 혼잡을 완화하는지 광범위하게 조사되었습니다. 그러나 이러한 제어는 전송 속도를 제한할 뿐 트래픽 양을 줄이지는 않습니다. 전송되지 않은 트래픽 수요가 무한히 누적되기 때문에 정체가 몇 시간 동안 지속될 경우 이러한 정체 제어는 실패합니다. 그러나 실제 인터넷에서는 지속적인 정체가 발생하더라도 이러한 누적이 발생하지 않는 것 같습니다. 혼잡 중에 사용자 및/또는 애플리케이션은 부정적인 서비스 경험을 피하기 위해 서비스 품질(QoS) 저하에 대한 반응으로 트래픽 수요를 줄이는 경향이 있습니다. 우리는 이전에 이러한 상위 계층 반응으로 인해 2% 패킷 손실로 인해 23% 트래픽 감소가 발생한다고 추정했습니다[1]. 우리는 이러한 감소를 상위 계층 혼잡 회피 메커니즘으로 보고 이 메커니즘의 폐쇄 루프 모델을 구성합니다. 이를 상위 계층 폐쇄 루프(ULCL) 모델이라고 합니다. 또한 ULCL을 사용하여 피드백 루프의 균형으로 QoS 저하 및 트래픽 감소 정도를 예측할 수 있음을 보여줍니다. 실제 네트워크에서 수집된 트래픽 및 패킷 손실률 시계열 데이터에 우리 모델을 적용하여 실제 트래픽 및 패킷 손실률을 효과적으로 추정함을 입증했습니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E103-B No.4 pp.302-311
발행일
2020/04/01
공개일
2019/11/14
온라인 ISSN
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2019NRI0001
원고의 종류
Special Section INVITED PAPER (Special Section on Network Resource Control and Management Technologies for Sustainable Social Information Infrastructure)
범주

작성자

Shigeaki HARADA
  NTT Corporation
Keisuke ISHIBASHI
  International Christian University
Ryoichi KAWAHARA
  Toyo University

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