TCP Control de Congestión Teoría de la Comunicaciones. 05 de Junio de 2012

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Mercedes Carmona Ortiz de Zárate
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1 TCP Control de Congestión Teoría de la Comunicaciones 05 de Junio de 2012

2 Request for comments Internet Engineering Task Force Standards de Internet (ejemplo: rfc Requirements for Internet Hosts ) Keywords: MUST, MUST NOT, SHOULD, SHOULD NOT, MAY (rfc Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels)

3 rfc 5681: TCP Congestion Control Abstract This document defines TCP s four intertwined congestion control algorithms: slow start, congestion avoidance, fast retransmit, and fast recovery. In addition, the document specifies how TCP should begin transmission after a relatively long idle period, as well as discussing various acknowledgment generation methods. This document obsoletes RFC 2581.

4 Definiciones Segment: Paquete TCP/IP Sender Maximum Segment Size (SMSS): Máximo payload puede tener cada segmento Receiver Maximum Segment Size (RMSS): Máximo que va a recibir el receptor Full-Sized Segment: Un segmento con la cantidad máxima (SMSS) de bytes

5 Definiciones Reciever Window (RWND): Última Advertised Window recibida Congestion Window (CWND): Estimación de la congestión Initial Window (IW): Valor de CWND después del handshake Loss Window (LW): Valor de CWND después de un timeout Restart Window (RW): Valor de CWND después de un período idle.

6 Definiciones Flight Size: (LastByte Sent - LastByte ACKed) Duplicate Acknowledgement: Un ACK es duplicado, si: El receptor tiene datos en vuelo. El ACK no tiene datos. No Hay SYN ni FIN. El número de ACK es igual al último recibido. La advertised window es igual a la última recibida.

7 Algoritmos Additive Increase / Multiplicative Decrease

8 Algoritmos de Control de Congestión Slow Start: Comenzar enviando pocos datos Congestion Avoidance: Aumentar un SMSS por RTT Fast Retransmit / Fast Recovery: No esperar al time out, para recuperarse de un error.

9 Algoritmos: Slow Start Inicialmente: CWND = IW = 2*SMSS SSTHRESH = alta Por cada ACK, si CWND < SSTHRESH, hacer: CWND += min(n,smss) N es la cantidad de bytes reconocidos por el ACK

10 Ejercicio 17 Considere el efecto de usar Slow Start en una conexión TCP, que tiene un RTT de 10 mseg y sin congestión ni errores presentes en la red. La RWND es de 24 KB y el SMSS es de 2KB. Cuánto tiempo transcurre antes de que pueda ser enviada la primera ventana de recepción llena? Asuma los siguientes valores: initial window = 2 * SMSS SSTHRESH = muy alto

11 Algoritmos: Congestion Avoidance Si CWND > SSTHRESH, por cada ACK, hacer: CWND += SMSS*SMSS/CWND

12 Algoritmos: Slow Start + Congestion Avoidance

13 Algoritmos: Time out Ante un time-out se cambian los valores a: CWND = LW (1 SMSS) SSTHRESH = max(flightsize/2, 2 SMSS) Se comienza de nuevo con Slow Start

14 Algoritmos: Fast Recovery / Fast Retransmit En cuanto el receiver reciba un segmento fuera de orden, debería enviar un ACK Duplicado inmediatamente. En cuanto el sender reciba el 3er ACK duplicado, debería retransmitir inmediatamente el segmento perdido. SSTHRESH = max(flightsize/2, 2 SMSS) CWND = SSTHRESH + 3 Mientras sigan llegando ACKs duplicados: CWND += SMSS (Congestion Avoidance)

15 Algoritmos: Fast Recovery / Fast Retransmit Termina cuando llega el primer ACK que reconoce nuevos datos. CWND = SSTHRESH Congestion Avoidance

16 Algoritmos: Fast Recovery / Fast Retransmit Sin FR/FR Con FR/FR

17 Ejercicio 19 Dado el siguiente intercambio de mensajes TCP entre dos hosts ORIG DEST FLAGS SEQ ACK LENGTH : :80 S : :5678 SA : :80 A : :80 A : :5678 A : :80 A : :5678 A : :80 A : :5678 A : :80 A : :5678 R a) Cuánto vale la ventana de congestión del lado del receptor luego del segmento 10? Asuma que el ssthresh asi como la advertise window que el emisor informa son muy altos. b) En que estado se encuentra la conexión luego del último segmento? c) Si el RTT entre ambos hosts es de alrededor milisegundos. Cuánto vale el RTO luego del segmento 10?

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