Contenção Inter-caminho em Caminhos Disjuntos do MPTCP

• Processo: 19/11154-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Pesquisador responsável: Bruno Yuji Lino Kimura
• Beneficiário: Bruno Yuji Lino Kimura
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Redes de computadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coupled Congestion Control | Interpath contention | MultiPath TCP (MPTCP) | Packet scheduling | Single-mesh | Subflow Management | Redes de Computadores

Resumo

Contenção inter-caminho é um fenômeno que ocorre em conexões do protocolo MultiPath TCP (MPTCP) quando seus subfluxos disputam, entre si, os recursos de gargalos compartilhados em caminhos fim-a-fim. Embora soluções tenham sido propostas para melhorar o desempenho do MPTCP em diferentes aplicações, o impacto da contenção inter-caminho no desempenho de transmissões de múltiplos caminhos é pouco conhecido. Neste artigo, avaliamos tal fenômeno experimentalmente a partir de caminhos disjuntos - um cenário comum de múltiplos caminhos onde subfluxos disputam gargalos fisicamente disjuntos na conexão. Sob várias condições de rede determinadas a partir de emulações de capacidade, perda e atraso dos gargalos disjuntos, analisamos a influência dos mecanismos internos do MPTCP, como o escalonador de pacotes, o controle de congestionamento e o gerenciamento de subfluxo. Diferente dos outros trabalhos da literatura, observamos que a primeira influência é na verdade causada pelo gerenciador de subfluxo, full-mesh, cujo impacto foi dicotômico no desempenho da transmissão ao estabelecer vários subfluxos sobre cada caminho disjunto. Resultados experimentais mostraram que a contenção inter-caminhos pode levar a impactos positivos (melhoria de vazão) ou negativos (degradação da vazão) de acordo com as condições dos gargalo. Em certas condições, simplesmente estabelecer subfluxos em single-mesh, com no máximo um subfluxo por caminho disjunto, pode evitar a contenção entre caminhos enquanto melhora significativamente a vazão, obtendo o dobro do desempenho de full-mesh sob diferentes controles de congestionamentos conservadores. (AU)