Методики комплексного анализа алгоритмов контроля насыщения в составе ядра GNU/Linux при управлении информационными каналами с задержкой
Диссертация
Поискам решений обозначенных проблем посвящены работы. Анализ технологий управления передачей данных в современных ОС показал, что решение указанных проблем возможно для ОС GNU/Linux. Разработчики сетевой подсистемы ядра ОС GNU/Linux вынесли программную реализацию алгоритмов контроля насыщения за пределы основного кода протокола и предоставили программный интерфейс взаимодействия с ним… Читать ещё >
Содержание
- 1. Современное состояние теоретических и прикладных исследований алгоритмических компонент механизма контроля насыщения
- 1. 1. Обзор проблемно-ориентированных исследований
- 1. 2. Таксономия алгоритмов контроля насыщения
- 1. 3. Постановка задачи диссертационного исследования
- Выводы по главе 1
- 2. Разработка теоретических основ комплексного анализа алгоритмов контроля насыщения в составе ядра GNU/Linux
- 2. 1. Разработка интегрального критерия комплексного анализа алгоритмов контроля насыщения
- 2. 2. Разработка сетевой топологии модели асимметричного и широкополосного канала с задержкой
- 2. 3. Разработка методики параметрического синтеза имитационных сетевых моделей информационных каналов с задержкой
- 2. 4. Разработка методики измерения метрик логического соединения транспортного протокола на платформе GNU/Linux
- Выводы по главе 2
- 3. Программная реализация методик комплексного анализа подключаемых алгоритмов контроля насыщения
- 3. 1. Разработка имитационной модели широкополосного информационного канала с задержкой
- 3. 2. Настройка сетевой подсистемы ядра маршрутизатора и программного окружения участников соединения
- 3. 3. Программная реализация генератора сегментного шума
- Выводы по главе 3
- 4. Результаты экспериментального исследования эффективности предложенных методик
- 4. 1. Определение способа оценки адекватности модели
- 4. 2. Валидация имитационной модели широкополосного информационного канала с задержкой
- 4. 3. Оценка эффективности синтезированной модели широкополосного информационного канала с задержкой
- 4. 4. Выбор эффективного алгоритма контроля насыщения по результатам экспериментов
- Выводы по главе 4
Список литературы
- Ha S., Rhee I., Xu L. CUBIC: a new TCP-friendly high-speed TCP variant // SIGOPS Oper. Syst. Rev. 2008. Vol. 42, no. 5. Pp. 64−74.
- Bhandarkar S., Jain S., Reddy A. L. N. LTCP: improving the performance of TCP in highspeed networks // SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 2006. Vol. 36, no. 1. Pp. 41−50.
- Kuzmanovic A., Knightly E. W. TCP-LP: low-priority service via end-point congestion control // IEEE/ACM Trans. Netw. 2006. Vol. 14, no. 4. Pp. 739−752.
- Casetti C., Gerla M., Mascolo S. et al. TCP westwood: end-to-end congestion control for wired/wireless networks // Wirel. Netw. 2002. Vol. 8, no. 5. Pp. 467−479.
- Li Y.-T., Leith D., Shorten R. N. Experimental evaluation of TCP protocols for high-speed networks // IEEE/ACM Trans. Netw. 2007. Vol. 15, no. 5. Pp. 1109−1122.
- Bateman M., Bhatti S., Bigwood G. et al. A comparison of TCP behaviour at high speeds using ns-2 and Linux // CNS '08: Proceedings of the 11th communications and networking simulation symposium. New York, NY, USA: ACM, 2008. Pp. 30−37.
- Feng W., Tinnakornsrisuphap P. The failure of TCP in high-performance computational grids // Supercomputing '00: Proceedings of the 2000 ACM/IEEE conference on Supercomputing (CDROM). Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2000. P. 37.
- Chan E. W., Luo X., Chang R. K. A minimum-delay-difference method for mitigating cross-traffic impact on capacity measurement // CoNEXT '09:
- Proceedings of the 5th international conference on Emerging networking experiments and technologies. New York, NY, USA: ACM, 2009. Pp. 205−216.
- Zhang J., Honeyman P. NFSv4 replication for grid storage middleware // MCG '06: Proceedings of the 4th international workshop on Middleware for grid computing. New York, NY, USA: ACM, 2006. P. 8.
- Bassi S., Labrador M. A. Setting up a WeblOO-Dummynet testbed for research in transport layer protocols // ACM-SE 43: Proceedings of the 43rd annual Southeast regional conference. New York, NY, USA: ACM, 2005. Pp. 65−69.
- Rizzo L. Dummynet: a simple approach to the evaluation of network protocols // SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 1997. Vol. 27, no. 1. Pp. 31−41.
- Armitage G., Stewart L. Some thoughts on emulating jitter for user experience trials // NetGames '04: Proceedings of 3rd ACM SIGCOMM workshop on Network and system support for games. New York, NY, USA: ACM, 2004. Pp. 157−160.
- Christiansen M., Jeffay K., Ott D., Smith F. D. Tuning RED for Web traffic // IEEE/ACM Trans. Netw. 2001. Vol. 9, no. 3. Pp. 249−264.
- Wei D. X., Jin C., Low S. H., Hegde S. FAST TCP: motivation, architecture, algorithms, performance // IEEE/ACM Trans. Netw. 2006. Vol. 14, no. 6. Pp. 1246−1259.
- Jaiswal S., Iannaccone G., Diot C. et al. Measurement and classification of out-of-sequence packets in a tier-1 IP backbone // IEEE/ACM Trans. Netw. 2007. Vol. 15, no. 1. Pp. 54−66.
- Schroeder B., Harchol-Balter M. Web servers under overload: How schedulingcan help // ACM Trans. Internet Technol. 2006. Vol. 6, no. 1. Pp. 20−52.
- Shenker S., Zhang L., Clark D. D. Some observations on the dynamics of a congestion control algorithm // SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 1990. October. Vol. 20. Pp. 30−39.
- Luong D. D. Analysis and Application of Congestion Measures // Proceedings of the Seventh International Symposium on Computers and Communications (ISCC'02). ISCC '02. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2002. Pp. 843-.
- Allman M., Paxson V., Stevens W. TCP Congestion Control: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 1999.
- Allman M., Floyd S., Partridge C. Increasing TCP’s Initial Window Size: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 1998.
- Jacobson V., Braden R. TCP Extensions for Long-Delay Paths: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 1988.
- Соляков А. Проблемы использования TCP в ДТК // Естественные и технические науки. 2010. № 2. С. 417−418.
- Performance of TCP over Lossy Upstream and Downstream Links with Link-Level Retransmissions // Proceedings of the 8th IEEE International Conference on Networks. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2000. P. 3.
- Соляков А. Эволюционные вычисления в поиске субоптимальных решений // Сборник научных трудов «Информационные технологии и инно-ватика: проблемы, перспективы, решения». МИЭТ, 2009. С. 147—151.
- Nagle J. Congestion Control in IP/TCP Internetworks: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 1984.
- Соляков А. Асимметричные LFN-сети // Материалы международной НИК «Приоритетные направления развития современной науки». Чебоксары: МГУТУ, 2010. С. 179.
- Manoj К., Sharma S. С. Simulation-Based Analysis of Impact of Random Loss // Proceedings of the 2008 First International Conference on Emerging Trends in Engineering and Technology. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2008. Pp. 828−833.
- Why TCP Timers Don’t Work Well. 1986.
- Jain R. Divergence of Timeout Algorithms for Packet Retransmissions // Fifth Phoenix Conf. on Сотр. and Comm.
- Karn P., Partridge C. Estimating Round-Trip Times in Reliable Transport Protocols // SIGCOMM.
- Lahanas, Tsaoussidis. Exploiting the efficiency and fairness potential of
- AIMD-based congestion avoidance and control // Computer Networks. 2003. Vol. 43, no. 2. Pp. 227−245.
- Altman E., El Azouzi R., Ros D., Tuffin B. Loss strategies for competing AIMD flows // Computer Networks. 2006. August. Vol. 50. Pp. 1799−1815.
- Liu C., Modiano E. On the performance of additive increase multiplicative decrease (AIMD) protocols in hybrid space-terrestrial networks // Computer Networks ISDN Syst. 2005.-April. Vol. 47. Pp. 661−678.
- Kesselman A., Mansour Y. Adaptive AIMD congestion control // Proceedings of the twenty-second annual symposium on Principles of distributed computing. PODC '03. New York, NY, USA: ACM, 2003. Pp. 352−359.
- Joo C., Bahk S. Analysis of start-up transition dynamics of TCP NewReno // Computer Networks. 2001. Vol. 36, no. 2−3. Pp. 237−250.
- Sheu T.-L., Wu L.-W. An analytical model of fast retransmission and recovery in TCP-SACK // Perform. Eval. 2007. Vol. 64, no. 6. Pp. 524−546.
- Bansal D., Balakrishnan H., Floyd S., Shenker S. Dynamic behavior of slowly-responsive congestion control algorithms // SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 2001.-August. Vol. 31. Pp. 263−274.
- Hatano T., Shigeno H., Okada K.-i. TCP-friendly Congestion Control for Highspeed Network // SAINT '07: Proceedings of the 2007 International Symposium on Applications and the Internet. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2007. P. 10.
- Samios C. B., Vernon M. K. Modeling the throughput of TCP Vegas // SIGMETRICS Perform. Eval. Rev. 2003.-June. Vol. 31. Pp. 71−81.
- Li J.-S., Ma C.-W. Improving fairness of TCP Vegas // Int. J. Netw. Manag. 2005. — January. Vol. 15. Pp. 3−10.
- Grieco L. A., Mascolo S. Performance evaluation and comparison of West-wood+, New Reno, and Vegas TCP congestion control // SIGCOMM Com-put. Commun. Rev. 2004.-April. Vol. 34. Pp. 25−38.
- Low S. H., Peterson L. L., Wang L. Understanding TCP Vegas: a duality model // J. ACM. 2002.-March. Vol. 49. Pp. 207−235.
- Tsang E. C. M. A Simulation Study on the Throughput Fairness of TCP Vegas // Proceedings of the 9th IEEE International Conference on Networks. ICON '01. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2001. P. 469.
- Sharma V., Purkayastha P. Stability and Analysis of TCP Connections with RED Control and Exogenous Traffic // Queueing Syst. Theory Appl. 2004. —
- November. Vol. 48. Pp. 193−235.
- Sharma V., Virtamo J., Lassila P. PERFORMANCE ANALYSIS OF THE RANDOM EARLY DETECTION ALGORITHM // Probab. Eng. Inf. Sci. 2002. July. Vol. 16. Pp. 367−388.
- Abouzeid A. A., Roy S. Modeling random early detection in a differentiated services network // Comput. Netw. 2002. — November. Vol. 40. Pp. 537−556.
- Christiansen M., Jeffay K., Ott D., Smith F. D. Tuning RED for Web traffic // IEEE/ACM Trans. Netw. 2001. —June. Vol. 9. Pp. 249−264.
- Bouras C., Sevasti A. Performance analysis of relative service using TCP-aware marking and dynamic WRED // Int. J. Commun. Syst. 2009. — March. Vol. 22. Pp. 277−305.
- Соляков А. Исследование комплексной интеграционной и прикладной платформы SAP Net Weaver // Материалы конференции «Актуальные проблемы информатизации. Развитие информационной инфраструктуры, технологий и систем». МИЭТ, 2007. С. 155.
- Karnik A., Kumar A. Performance of TCP congestion control with explicit rate feedback // IEEE/ACM Trans. Netw. 2005.-February. Vol. 13. Pp. 108−120.
- Altman E. Analysis of two competing TCP/IP connections // Perform. Eval. 2002. — September. Vol. 49. Pp. 43−55.
- Mellia M., Meo M., Muscariello L., Rossi D. Passive analysis of TCP anomalies // Comput. Netw. 2008.— October. Vol. 52. Pp. 2663−2676.
- Zhang K., Fu C. P. Dynamics analysis of TCP Veno with RED // Comput.
- Commun. 2007. December. Vol. 30. Pp. 3778−3786.
- De Vendictis A., Baiocchi A., Bonacci M. Analysis and enhancement of TCP Vegas congestion control in a mixed TCP Vegas and TCP Reno network scenario // Perform. Eval. 2003.—August. Vol. 53. Pp. 225−253.
- Kumar A. Comparative performance analysis of versions of TCP in a local network with a lossy link // IEEE/ACM Trans. Netw. 1998, —August. Vol. 6. Pp. 485−498.
- Floyd S., Kohler E. Internet research needs better models // SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 2003. Vol. 33, no. 1. Pp. 29−34.
- Balakrishnan H., Padmanabhan V. N., Fairhurst G., Sooriyabandara M. Internet Draft: TCP Performance Implications of Network Asymmetry: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 2001.
- Clincy V. A., Abu-Halaweh N. A Taxonomy of free Network Sniffers for teaching and research //J. Comput. Small Coll. 2005. — October. Vol. 21. Pp. 64−75.
- Fuentes F., Kar D. C. Ethereal vs. Tcpdump: a comparative study on packet sniffing tools for educational purpose //J. Comput. Small Coll. 2005.— April. Vol. 20. Pp. 169−176.
- Hards B. A guided tour of ethereal // Linux J. 2004. — February. Vol. 2004. P. 7.
- Krishnakumar R. Kernel korner: kprobes-a kernel debugger // Linux J. 2005. —May. Vol. 2005. P. 11.
- Klauser W. The /proc file system // Sys Admin. 1998. —June. Vol. 7. Pp. 32−35.
- Han Y.-T., Lee E.-M., Park H.-S. et al. Experimental evaluation of end-to-end available bandwidth measurement tools // Proceedings of the 12th
- Asia-Pacific network operations and management conference on Management enabling the future internet for changing business and new computing services. APNOMS'09. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. Pp. 498−501.
- Соляков А., Кукушкин E. Применение определяемых пользователем типов данных в объектно-реляционных СУБД при создании систем информационного мониторинга // Естественные и технические науки. 2008. № 3. С. 345.
- Соляков А. Ключевые аспекты проектирования интегрированных информационных пространств // Актуальные проблемы современной науки. 2008. № 5. С. 210−211.
- Liu F., Zhou W., Zhou M. A xen-based data sharing 38- access controlling method // IITA'09: Proceedings of the 3rd international conference on Intelligent information technology application. Piscataway, NJ, USA: IEEE Press, 2009. Pp. 7−10.
- Hoskins M. Simple virtual appliances with Linux and Xen // Linux J. 2010, —January. Vol. 2010.
- Menon A., Cox A. L., Zwaenepoel W. Optimizing network virtualization in Xen // ATEC '06: Proceedings of the annual conference on USENIX '06 Annual Technical Conference. Berkeley, CA, USA: USENIX Association, 2006. Pp. 2−2.
- Ballani H., Francis P. CONMan: taking the complexity out of network management // INM '06: Proceedings of the 2006 SIGCOMM workshop on Internet network management. New York, NY, USA: ACM, 2006. Pp. 41−46.
- Ballani H., Francis P. CONMan: a step towards network manageability // SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 2007.-August. Vol. 37. Pp. 205−216.
- Соляков А. Обзор алгоритмов бесклассовых дисциплин обслуживания сетевых потоков ОС GNU/Linux // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2010. № 7. С. 391—393.
- Соляков А. Исследование протокола TCP-CUBIC средствами ОС GNU/Linux // Оборонный комплекс — научно-техническому прогрессу России. 2011.
- Соляков А. Алгоритм управления окном насыщения протокола надежной передачи данных TCP-CUBIC // Оборонный комплекс — научно-техническому прогрессу России. 2011.
- Соляков А. Управление сетевыми параметрами протокола TCP ядра ОС GNU/Linux // Естественные и технические науки. 2010. № 4. С. 320−321.
- Paxson V., Allman М. Computing TCP’s Retransmission Timer: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 2000.
- Allman M., Glover D., Sanchez L. Enhancing TCP Over Satellite Channels using Standard Mechanisms: Tech. rep.: Internet Engineering Task Forcc, 1999.
- Clark D. Window and Acknowledgment Strategy in TCP: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 1982.
- Mathis M., Mahdavi J., Floyd S., Romanow A. TCP Selective Acknowledgment Options: Tech. rep.: Internet Engineering Task Force, 1996.
- Law A. M., Kelton D. M. Simulation Modeling and Analysis. McGraw-Hill Higher Education, 1999. ISBN: 70 592 926.
- Eshete A., Arcia A., Ros D., Jiang Y. Impact of WiMAX network asymmetry on TCP // WCNC'09: Proceedings of the 2009 IEEE conference on Wireless Communications k, Networking Conference. Piscataway, NJ, USA: IEEE Press, 2009. Pp. 1706−1711.