中継ノードの選定

TCPコネクションの分割
によるスループットの向上
2009年度卒業論文
後藤滋樹研究室
1G05R110-9 高田綾香
1
発表の流れ
 研究の背景


TCPコネクションの分割
中継ノードの選定
 研究の目的
 実験の結果と考察
 結論
 今後の課題
2
研究の背景

TCP スループットを向上させるために
RTTを小さくする技術が提案されている
TCP分割手法
3
TCPコネクションの分割
図.TCPコネクション分割でのデータ転送の様子
4
中継ノードの選定

TCPを分割するとき、どのノードで中継
させるかが重要

ノード間のRTTが最小
中継ノード数は少ない

この２つを満たすのが理想
5
研究の目的

提案されている手法はRTTをできるだけ
小さくすることだけでしか有効性を検討
していない
⇒ 中継ノード選定にかかる時間
中継ノード数
に無駄がないかを検討する
6
実験１

昇順に整列させたデータと未整列のデータを用いて
処理時間を測った
⇒ どちらも0.1ms以下
7
実験２

中継ノード数と性能向上率の2 つを記録
⇒ 中継ノードは少なくとも1～2 個、性能向上率を
なるべく高くするのならば7 個程度
8
実験３（１）

中継ノード数に上限を1 個～7 個まで設け、それぞれの性能
向上率と無制限の性能向上率との比を算出した。
⇒ 性能向上率の落ち込みは上限2～6 個の時は0.6 倍、
1 個の時は0.8 倍、7 個の時がもっとも小さい
9
実験３（２）

得られた性能向上率を実現する中継ノード数を上限ごと
に求めた
⇒ ほとんどの場合、余分な中継ノード数を用いている
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結論
分割手法はデータの構成に関わらず処理
にかかる時間は極小
 TCP
 ほとんどの場合で余分な中継ノードを使っている
 ノード群10個で形成されるネットワークに対して
は中継ノード数はせいぜい２個か、より高い性能
向上率を求めて７個までに設定すると良い
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今後の課題

ボトルネックの大きさを多少犠牲にしてでも、
小さいボトルネックと少ない中継ノード使用数を
両立した最適なルートを探索できるよう改良

どの中継ノードを減らせば最も性能向上率の
落ち込みを防げるか検討
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ご清聴ありがとうございました。
13
参考文献
[1] planet-lab.org,”Planet Lab”,
https://www.planet-lab.org/
[2] 小林弘和, 中山雅哉, ”仮想リンクを利用した送受信ノード間のRTT
分割による転送スループットの向上”,
http://www.internetconference.org/ic2006/PDF/regularpaper/nakayama-masaya.pdf
[3] 榑林勇気, 中山雅哉,
”ボトルネックRTT の最小化に基づくTCP 分割手法の提案と
Planetlab 環境による実証評価”,
http://www.internetconference.org/ic2009/PDF/regularpaper/IC2009_Proceedings_02.pdf.
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付録1. 帯域遅延積

帯域遅延積(BDP: Bandwidth Delay Product)
WindowSize[bits] =
bandwidth[bits/sec] × RTT[sec]
Throughput[bits/sec] = bandwidth[bits/sec]
WindowSize[bits]
=
RTT[sec]
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