혼잡 제어의 원칙

Principles of congestion control

네트워크가 처리할 수 있는 것보다 너무 많은 소스에서 너무 빠르게 데이터를 보냄

1. 분실된 패킷
   : 많은 데이터 패킷이 동시에 네트워크로 전송될 때, 라우터의 버퍼 용량이 초과되어 일부 패킷이 분실될 수 있다. 이는 데이터 전송의 신뢰성을 저하시키며, 통신 효율성을 크게 떨어뜨린다.
2. 긴 지연 시간
   : 네트워크의 트래픽이 라우터의 처리 용량을 초과할 경우, 패킷은 큐에서 대기해야 하며 이로 인해 전송 지연이 발생한다.

• 두 발신자, 두 수신자
• 하나의 라우터, 무한 버퍼 -> no packet loss
• 출력 링크 용량: R
• 재전송 없음
• 무제한 공유 출력 링크 버퍼

• 입력 도착률과 출력 처리량의 관계에서 $R/2$에서 출력률이 최대가 되며, 이후에는 포화 상태에 도달하여 일정하게 유지된다.
• 반면, 입력-지연 그래프에서는 입력이 $R/2$지점에 가까워지면서 지연률이 급격히 증가한다.

• 응용 계층 입력 = 응용 계층 출력: $\lambda_{in} = \lambda_{out}$
• 전송 계층 출력은 재전송을 포함한다: $\lambda'_{in} \geq \lambda_{in}$

• 발신자는 라우터의 버퍼에 충분한 공간이 있을 때만 데이터를 전송

• 라우터가 패킷 손실을 알리면 발신자는 해당 패킷을 재전송

• 패킷은 버퍼가 가득 차서 라우터에서 분실될 수 있음 → 타임아웃이 필요함.
• 발신자가 조기에 타임아웃되어 두 개의 복사본을 보내고, 두 복사본 모두 전달됨.

• 네 명의 발신자, 멀티홉 경로
• 타임아웃/재전송
• $\lambda_{in}$: 원본 데이터, $\lambda'_{in}$: 재전송 데이터