Taller

TALLER LIBRO libro kurose
Daniel Fernando Lopez Ramirez
Bogota D.C
43. Considere una única conexión TCP (Reno) que emplea un enlace a 10Mbps que no almacena en
buffer ningún dato. Suponga que este enlace es el único enlace congestionado entre los hosts
emisor y receptor. Suponga también que el emisor TCP tiene que enviar al receptor un archivo de
gran tamaño y que el buffer de recepción del receptor es mucho más grande que la ventana de
congestión. Haremos además las siguientes suposiciones: el tamaño de segmento TCP es de 1.500
bytes, el retardo de propagación de ida y vuelta de esta conexión es igual a 100 milisegundos y esta
conexión TCP siempre se encuentra en la fase de evitación de la congestión, es decir, ignoramos la
fase de arranque lento.
a. ¿Cuál es el tamaño máximo de ventana (en segmentos) que esta conexión TCP puede
alcanzar?
R:
Sea W denota el tamaño de ventana máximo medido en segmentos.
Entonces, W * MSS / RTT = 10 Mbps.
como los paquetes serán descartados si el máximo enviando tasa supera la
capacidad del enlace. Por lo tanto:
Tenemos W * 1500 * 8/0.1 = 10 * 10 ^ 6, entonces W es aproximadamente 84
(techo de 83.3) segmentos.
b. ¿Cuáles son el tamaño medio de ventana (en segmentos) y la tasa de transferencia media
(en bps) de esta conexión TCP?
R:
Como tamaño de ventana de congestión varía de W / 2 a W.
Entonces el tamaño medio de la ventana es 0.75W = 63 segmentos.
El rendimiento promedio es de 63 * 1500 * 8/0.1 = 7.56Mbps.
c. ¿Cuánto tiempo tarda esta conexión TCP en alcanzar de nuevo su tamaño de ventana
máximo después de recuperarse de una pérdida de paquete?
R:
84/2 * 0,1 = 4,2 segundos, como el número de RTT (que esta conexiones TCP
necesita con el fin de aumentar su tamaño de la ventana de W / 2 a W).
Está dada por W / 2. Recordemos que el tamaño de la ventana se incrementa en
uno por cada RTT.
45. Repita el Problema 43, pero sustituyendo el enlace a 10 Mbps por un enlace a 10 Gbps. Observe
que en la respuesta al apartado (c) habrá demostrado que se tarda mucho tiempo en que el tamaño
de la ventana de congestión alcance su máximo después de recuperarse de una pérdida de paquete.
Diseñe una solución que resuelva este problema.
R:
A)
Sea W denota el tamaño máximo de la ventana. Entonces, W * MSS / RTT = 10 Gbps, ya
que los paquetes se eliminará si la tasa máxima enviando alcanza la capacidad del enlace.
Por lo tanto, tenemos W * 1500 * 8/0.1 = 10 * 10 ^ 9, entonces W = 83,334 segmentos.
B)
Como tamaño de ventana de congestión varía de W / 2 a W, entonces el tamaño medio de
la ventana es 0.75W = 62.501 segmentos. El rendimiento promedio es de 62501 * 1500 *
8/0.1 = 7.5Gbps.
C)
83334/2 * 0,1 / 60 = 69 minutos. Con el fin de acelerar el proceso de aumento de la
ventana, podemos aumentar el tamaño de la ventana por un valor mucho más grande, en
lugar de aumentar el tamaño de ventana sólo por uno en cada RTT. Se proponen algunos
protocolos para resolver este problema, tales como TCP escalable o de alta TCP.
48. Continúe con la red descrita en el problema anterior, pero ahora suponga que las dos conexiones
TCP, C1 y C2, tienen el mismo intervalo RTT de 100 milisegundos.
Suponga que en el instante t0, el tamaño de la ventana de congestión de C1 es de 15 segmentos
pero el tamaño de la ventana de congestión de C2 es igual a 10 segmentos.
a. ¿Cuáles serán los tamaños de las ventanas de congestión después de transcurridos
2200 milisegundos?
R:
Tanto C1 y C2 tienen el mismo tamaño de la ventana 2 después de 2200 msec.
C1
C2
Tamaño de
Velocidad de
Tamaño de
Velocidad de
venta
datos enviados
ventana
datos enviados
(num. De
(num. De
Tiempo (msec) segmentos
segmentos
enviados
(segmentos
enviados
(segmentos
mayores a 100 por segundo = mayores a 100 por segundo =
msec)
ventana/0.1)
msec)
ventana/0.1)
150 (en [0100 (en [00
15
100lmsec]
10
1001 msec)
100
7
70
5
50
200
3
30
2
20
300
1
10
1
10
400
2
20
2
20
500
1
10
1
10
600
2
20
2
20
700
1
10
1
10
800
2
20
2
20
900
1
10
1
10
1000
2
20
2
20
1100
1
10
1
10
1200
2
20
2
20
1300
1
10
1
10
1400
2
20
2
20
1500
1
10
1
10
1600
2
20
2
20
1700
1
10
1
10
1800
2
20
2
20
1900
1
10
1
10
2000
2
20
2
20
2100
1
10
1
10
2200
2
20
2
20
b. . ¿Obtendrán estas dos conexiones, a largo plazo, la misma cuota de ancho de banda del
enlace congestionado?
R/.
Sí, esto se debe a que el algoritmo AIMD de TCP.
Y que ambas conexiones tienen el mismo RTT.
c.
Decimos que dos conexiones están sincronizadas si ambas conexiones alcanzan su tamaño
de ventana máximo al mismo tiempo y alcanzan su tamaño mínimo de ventana también al
mismo tiempo. ¿Terminarán con el tiempo sincronizándose estas dos conexiones? En caso
afirmativo, ¿cuáles son sus tamaños máximos de ventana?
R:
Sí, esto se puede ver claramente a partir de la tabla anterior.
Su tamaño máximo de la ventana es 2.
d. ¿Ayudará esta sincronización a mejorar la tasa de utilización del enlace compartido? ¿Por
qué? Esboce alguna idea para evitar esta sincronización.
R:
No, esta sincronización no va a ayudar a mejorar la utilización del enlace, ya que estas dos
conexiones actúan como un único oscilante conexión entre min y max tamaño de ventana.
Por lo tanto, el vínculo no se utiliza plenamente (recordemos que asumir este enlace no
tiene ningún buffer).
Una forma posible de romper la sincronización es añadir un tampón finito al enlace y
colocar aleatoriamente paquetes en el búfer antes del desbordamiento de búfer.
Esto causará diferentes conexiones para reducir sus tamaños de ventana en diferentes
momentos. Hay muchas técnicas para hacer eso como: AQM (Active Queue Management),
RED (Random Early Detect), PI (Proportional and Integral AQM), AVQ (Adaptive Virtual
Queue) y REM (Random exponential Marking), etc
.
50. En nuestra exposición sobre el futuro de TCP de la Sección 3.7 hemos destacado que para
alcanzar una tasa de transferencia de 10 Gbps, TCP sólo podría tolerar una probabilidad de pérdida
de segmentos de 2 · 10^-10 (o lo que es equivalente, un suceso de pérdida por cada 5.000.000.000
segmentos). Indique de dónde se obtienen los valores 2 · 10^-10 y 1 por cada 5.000.000 para los
valores de RTT y MSS dados en la Sección 3.7. Si TCP tuviera que dar soporte a una conexión a 100
Gbps, ¿qué tasa de pérdidas sería tolerable?
R:
Supongamos que los paquetes de 1500 bytes y un tiempo de ida y vuelta de 100 ms. Desde el
rendimiento de TCP la ecuación es: y
tenemos