TCP 혼잡 제어

TCP Congestion Control

• 혼잡이 있을 경우,
  전송률을 감소
  시켜 혼잡을 피하거나 완화, 제거한다.
• 혼잡이 없을 경우,
  전송률을 증가
  시켜 대역폭을 더 잘 활용한다.

• TCP에는 여기서 논의할 것보다 훨씬 많은 내용이 있다.

• slow start
  : 전송률의 지수적 증가
• congestion avoidance
  (혼잡 회피):
  AIMD
  (Additive Increase/Multiplicative Decrease)
• fast recovery
  - 빠른 회복

• 혼잡 윈도우:
  cwnd
• 슬로우 스타트 임계값:
  ssthresh
• MSS
  : Maximum Segment Size
• RTT
  : Round-Trip Time

• ACK received
  - 모든 것이 잘 진행되고 있음을 의미
• timeout
  - 매우 나쁜 상황을 의미
• 3 duplicate ACK received
  - 나쁜 상황이지만 타임아웃만큼은 아님

네트워크의 혼잡 상태를 기반으로 조절되는 중요한 파라미터이다.

마지막으로 보낸 바이트 - 마지막으로 확인된 바이트 < = cwnd

• 대략적으로
  cwnd
  바이트를 보내고, RTT 동안 ACK를 기다린 후 더 많은 바이트를 보낸다.

  전송률

  ≈ cwnd / RTT (bytes/sec)

• 초기 혼잡 윈도우(cwnd) = 1 MSS
• 각 RTT마다 혼잡 윈도우를 두 배로 증가
  • 각 수신된 ACK마다
    cwnd
    를 증가시킴

추론된 패킷 손실을 기반으로 혼잡을 감지 -

타임아웃

또는

3개의 중복 ACKs

에 의해 손실을 추론함

• slow start
  로 돌아가는 것과 유사
  • cwnd
    를
    1 MSS
    로 설정
  • 윈도우는 ssthresh 임계값까지 지수적으로 증가(slow start와 동일)
• 이후 선형적으로 증가(congestion avoidance 상태로 전환)

• 중복 ACKs는 네트워크가 일부 세그먼트를 전달할 수 있음을 나타냄
• cwnd
  를 절반으로 줄임
• 이후 선형적으로 증가(congestion avoidance 상태로 전환)

송신자는 전송 속도(윈도우 크기)를 증가시키면서 사용 가능한 대역폭을 탐색하며, 손실이 발생할 때까지 지속함

• 손실이 감지될 때 까지 RTT마다
  cwnd
  를 1MISS씩 증가시킴

• 손실이 감지될 때마다
  cwnd
  를 절반으로 줄임

• ssthresh
  임계값(타임아웃 이전 값의 절반)을 넘어서면,
  cwnd
  를 선형적으로 증가시킴