TCP 정리와 OPNET 논문 분석및 실습

소개글

TCP 정리와 OPNET 논문 분석및 실습에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

타내는 그림이다.
TCP이론에서 언급했듯이 TCP프로토콜은 buffer를 필요로 한다. 받은 패킷에 대서 아직 처리하지 않았거나 전송하지 못했을 경우에 대해서 저장할 수 있는 buffer를 필요로 하는데 그 크기를 각 상황에 맞게 변경할 수 있다.
AKC delay, ACK segment size, Slow-Start initial conut 값 및 fast retransmit를 사용 할 것인가, 사용하지 않을 것인가, fast recovery 구현 버전은 무엇을 사용할지 설정 할 수 있다. 또한 SACK에 대해서도 사용/사용하지 않음/능동적으로 사용함 등으로 설정 가능하다.
Segment send threshold 값을 MSS로 하게 되면 세그먼트의 최대크기에 맞춘다는 것이다.
Congestion control에 관여된 속성 외에 TCP프로세스의 전체적인 속성을 변경 하여 원하는 Network에 대해서 modeling 할 수 있게 되는 것이다.
5. OPNET 논문 실습 및 분석
√ 주제: RapidIO Traffic Management and Flow Arbitration Protocol
1) RapidIO 란? : RapidIO 고성능 패킷 스위치를 이용하여 신호 프로세싱, 통신 시장 설계에 주로 이용된다. 패킷을 기반하며 프로세스 패킷 및 스위치를 연결하는데 사용된다. RapidIO는 상호 전환 데이터 스트리밍과 흐름제어 논리 레이어, 물리적 전송 레이어 및 대역폭 관리 링크, 멀티캐스팅 라우팅, end-to-end congestion control를 포함한다.
2) 목적 : RapidIO 데이터 스트리밍 논리 계층은 알고리즘/프로토콜을 제공하여 공정을 공유 할 수 있게 한다. 또한 RapidIO의 수신기는 64K sender로부터 64KB PDU를 받을 수 있으므로 효율적인 중재를 할 수 있다. RapidIO에서 single PDU 와 multiple PDU를 사용 했을 경우에 대해서 어떠한 중재 역할을 하는지 알아보고, delay, throughput등을 알 아 보도록 하자. 그리고 ARB가 있는 상태와 없는 경우에 대해서 delay, throughput, packet loss 등을 비교해 보자.
3) 이론
REQ : Request SAR, context for PUD transfer.
ON-ARB : 보낸 REQ에 대한 응답으로 context를 사용할 수 있는지 확인하는 경우
OFF-ARB : 보낸 REQ에 대해 context를 사용할 수 없는 경우. 발신자는 임의의 시간이 지나면 REQ를 다시 보낸다.
REL : 멀티 PDU의 경우에만 데이터 전송의 완료를 표시
Single PDU transfer : 이 mode는 sender가 패킷을 보내기 전에 receiver로부터 허가를 받아야 한다.
Multi PDU transfer : receiver와 한번 연결이 되면 패킷에 대한 전송 요청을 하지 않아도 여러 개의 PDU를 보낼 수 있다.
4) SIMULATION PARAMETER
Simulation Parameter
Value
Number of Senders (N)
20
Number of receivers
1
Available SAR-Contexts at receiver
Varied from 3 to 20
Average Packet size
5000 Bits
Average Packet inter-arrival time
50ms
MTU size
2048 Bits
Max Resource allocation time
50 ms
Min Resource de-allocation time
25 ms
5) 논문의 결과 그래프
6) 논문의 결과 분석
ARB를 사용하지 않은 경우에는 system의 throughput이 다른 경우보다 매우 낮은 것을 볼 수 있다. 이러한 이유는 위이 이론에서 말했듯이 보낸 REQ에 대해서 context를 사용할 수 없기 때문에 지연이 발생하고 이로 인해 throughput이 낮아지게 되는 것이다. NO ARB의 경우에는 packet drop이 많이 발생하는 것을 볼 수 있다.
7) SIMULATION -1
Full ARB 경우에는 Rapid0v2_node_xmt를 사용한다.
8) 결과 그래프 및 분석( No ARB vs Full ARB) -1
논문과 같은 데이터를 뽑기 어려워서 ARB를 사용 했을 경우와 사용하지 않았을 경우에 대해서 차이가 날만한 데이터를 비교하였습니다.
위의 두 그래프를 분석해 보면 ARB를 사용하지 않았을 경우 delay가 계속 증가하는 것을 볼 수 있다. 이것은 Receive가 데이터를 처리하지 못하여 생기는 것으로 위에서 말했듯이 context를 사용하지 못하게 됨으로써 재전송이 계속 일어나 딜레이가 증가하는 것으로 보인다. 또한 packet loss도 많이 발생 하는 것을 볼 수 있다.
Throughput에 대해서도 ARB를 사용하지 않는 경우와 사용하는 경우에 대해서 차이를 보였다. 초반에 ARB를 사용하지 않는 경우가 throughput 그래프가 먼저 나타 난 것은 경우에는 start time이 다르기 때문이다. ARB를 사용하게 되면 ARB를 사용하지 않는 경우보다 throughput이 좋은 것을 볼 수 있다.
9) SIMULATION -2
Single PDU를 사용하는 경우와 Muti PDU를 사용하는 경우
8) 결과 그래프 및 분석( Single PDU Vs Mulit PDU) -2
Single PUD에 비해 multi PDU가 상대적으로 좋은 동작을 하는 것을 알 수 있다. Delay에 대해서는 크게 차이가 나지 않는 것은 리시브의 처리량이 같기 때문이다. Throughput mulit PDU 값이 큰 이유는 위의 이론에서 설명 했듯이 multi PDU는 한 번의 연결 요청을 하게 되면 다시 연결 요청메시지를 보낼 필요 없이 많은 PUD를 보낼 수 있기 때문이다. Wait time에서 multi PDU의 값이 작은 이유도 마찬가지 이다.
논문과 결과 그래프는 많은 차이를 보였지만, 결과적으로 ARB를 사용할 경우, multi PDU를 사용할 경우가 좋은 동작을 한다는 것을 알 수 있었다.

키워드

TCP,   OPNET,   TCP/ip