مکانیزم های کنترل ازدحام در TCP و مروری بر عملکرد TCP در Wireless Sensor Networks

 

 

 

فهرست مطالب

 

 فصل اول

1-1)تعاريف 4

1-2)مكانيزمهاي كنترل ازدحام در شبكه TCP 4

1-2-1)Slow Start 5

1-2-2)Congestion Avoidance 8

1-2-3)Fast Retransmission 9

1-2-4)Fast Recovery 9

1-3)پيشرفتهاي جديد در زمينه كنترل ازدحام در TCP 12

1-3-1)TCP Tahoe 12

1-3-2)TCP Reno 13

1-3-3)TCP New Reno 14

1-3-4)TCP Vegas 14

 فصل دوم

2-1)عملکرد بهینه TCP در شبکه های بی سیم حسی 16

2-2)شبکه های حسی مبتنی بر IP 18

2-2-1)محدوديت گره ها 19

2-2-2)آدرس دهي مركزي 19

2-2-3)مسير يابي متمركز 19

2-2-4)سر بار هدر 19

2-3)Distributed TCP Caching 19

2-3-1)مكانيزمهاي پروتكل 20

2-3-2)شناسايي اتلاف بسته ها و ارسال مجدد بصورت محلي 21

2-3-3)Selective Acknowledgement 21

2-3-4)توليد مجدد تصديق بصورت محلي 22

2-4)TCP Support for Sensor Nodes 22

2-4-1)مكانيزمهاي پروتكل 23

2-4-2)انتقال مجدد سگمنتها ي TCP بصورت محلي 24

2-4-3)توليد مجدد و بازيابي تصديق (TCP Acnowledge 25

2-4-4)مكانيزم Back pressure 26

 منابع 27

 

 

تعاريف (definitions):

سگمنت ((Segment: به بسته هاي TCP (Data,Ack) اصطلاحا سگمنت گفته مي شود.

(Sender Maximum Segment Size)SMSS: اندازه بزرگترين سگمنتي كه فرستنده مي تواند ارسال كند. اين مقدار براساس حداكثر واحد انتقال در شبكه ، الگوريتمهاي تعيين MTU ، RMSS يا فاكتورهاي ديگر تعيين مي شود. اين اندازه شامل هدر بسته و option نمي باشد.

(Receiver Maximum Segment Size)RMSS: سايز بزرگترين سگمنتي كه گيرنده مي تواند دريافت كند. كه در يك ارتباط در فيلد MSS در option توسطگيرنده تعيين مي شود و شامل هدر و option نمي باشد. 

 (Receiver Window)rwnd: طول پنجره سمت گيرنده.

(Congestion Window )cwnd: نشان دهنده وضعیت متغیر TCP است که میزان داده در شبکه را محدود می کند.در هر لحظه , حجم داده در شبکه به اندازه مینیمم cwnd و rwnd می باشد.

در گذشته ،شناسايي ازدحام به راحتي امكانپذير نبود. از نشانه هاي آنوقوع Timeout بدليل اتلاف بستهيا وجود noise در خط ارتباطي يا اتلاف بسته ها در روترهاي پر ازدحام و ... را می توان نام برد. اما امروزه از آنجا كه اكثرا تكنولوژي بستر ارتباطي از نوع فيبر مي باشد اتلاف بسته ها كه منجر به خطاي ارتباطي شود بندرت اتفاق مي افتد. و از طرفي وقوع Timeout در اينترنت بدليل ازدحام مي باشد. 

در همه الگوريتمهاي TCP فرض بر اين است كه وقوع Timeout بدليل ازدحام شبكه است.

در شروع يك ارتباط در شبكه ،سايز پنجره مناسب تعيين مي شود. گيرنده بر اساس سايز بافر خود مي تواند سايز پنجره را تعيين كند. اگر ميزان داده هاي ارسالي از فرستنده در حد سايز پنجره باشد ،مشكلي پيش نمي آيد. در غير اينصورت در سمت گيرنده Overflow اتفاق مي افتد. پس بطور كلي با دو مسئله مواجه هستيم:

 1- ظرفيت شبكه

2- ظرفيت گيرنده

كه دريك ارتباط بايد اين دو مورد را در نظر گرفت.

فرستنده در هنگام ارسال ،سايز دو پنجره را در نظر مي گيرد. 

1- پنجره سمت گيرنده 

2- پنجرا ازدحام

كه سايز پنجره ارسال به اندازه مينيمم اين دو مقدار تعیین می شود.

كنترل ازدحام در شبكه TCP از بالا رفتن ظرفيت شبكه جلوگيري مي كند . در واقع به فرستنده اجازه مس دهد نرخ ارسال داده در شبكه را به منظور جلوگيري از ازدحام تنظيم نمايد.

مكانيزمهاي كنترل ازدحام كه توسط TCP حمايت مي شوند عمدتا شامل 4 مرحله اصلي مي باشند كه عبارتند از:

1- Slow Start

2- Congestion Avoidance

3- Fast Retransmission

4- Fast Recovery

كه در ادامه هر يك به تفصيل شرح داده مي شوند.

1-2-1)Slow Start: در شروع يك ارتباط ،ارسال داده ها به سمت گيرنده به اندازه حداكثر ظرفيت سمت گيرنده انجام نمي شود. بلكه فرستنده تعدادي بسته در شروع ارسال مي كند و منتظر دريافت Ack بسته هاي ارسالي مي شود. و سپس بتدريج نرخ ارسال را افزايش مي دهد . 

شما هم می توانید در مورد این فایل نظر دهید.