TCP is one of the most dominant transport-layer protocols for reliable transmission in the Internet. Since it is optimized to serve elastic data traffic, it may not support applications that require a form of data rate guarantee. This paper presents TCP-MR, a transport-layer protocol designed to achieve end-to-end minimum rate guarantee over best-effort networks. We modify both congestion control and loss recovery of a TCP sender. Our simulation results showed good performance in achieving the minimum rate.
현재 사용되고 있는 응용 프로그램 중에서 최소 전송율 이상의 속도가 유지되어야만 동작을 하는 프로그램들이 있다. 대표적인 예로는 원격 데스크톱과 같은 신뢰성 있는 실시간 프로그램과 높은 퀄리티의 VOD 멀티미디어 서비스 그리고 온라인 게임 등이 있다. 본 연구는 네트워크를 구성하는 라우터나 스케줄러 등 하부레이어 개체들의 도움없이 최소 전송율을 TCP 레벨에서 보장하는 방안에 관한 연구이다. 이를 통해 여러 종류의 트래픽들 사이의 서비스 차별화를 구현한다. 기존의 연구들은 모두 네트워크 혹은 링크 레벨 개체의 도움을 가정하였는데 이를 연구의 가장 큰 문제점은 모든 라우터 혹은 스케줄러를 수정해야 한다는 점이다. 데이터가 전달되는 모든 경로의 라우터 혹은 스케줄러가 수정되지 않는 한 종-대-종으로 최소 전송율이 보장되기를 기대하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 현재의 최대 노력형 네트워크에서 쉽게 사용될 수 있는 방법의 도출에 초점을 맞추었다. 이를 위해 전송 계층에서의 해결책을 고려하였다. TCP-MR의 중심 아이디어는 최소전송율을 보장하고 또한 남는 대역폭을 적절히 차지하기 위해 두개의 윈도우를 사용하였다는 점과 패킷 손실이 발생하는 경우 이를 신속히 대처하기 위한 향상된 손실 복구 알고리즘의 사용에 있다. 또한 같은 병목 링크를 공유하는 플로우들의 최소 전송율의 합이 링크의 물리적인 용량을 넘어서게 되는 경우 이를 발견하고 해소하는 방법을 고려하였다. TCP-MR은 송신측의 TCP 코드만 수정하면 되기 때문에 쉽게 이용가능하다. NS-2 시뮬레이션을 통해 여러 네트워크 상황에서 최소 전송율이 보장됨을 확인하였다.
