The Transmission Control Protocol (TCP) has been profusely used by diverse applications such as FTP, email, and HTTP. In recent decades, numerous TCP variants have been developed to fit the fast increasing of network capacities and improve the performance of TCP algorithms in various scenarios, particularly in the high-bandwidth-delay-product (high-BDP) and lossy networks. Although the performance improvements are different for different TCP under different networking conditions, implementing a new congestion control algorithm that is suitable for a wide range of network conditions is still a challenge. In this letter, we propose a novel scheme, i.e., the congestion-level-based TCP (CLTCP), which could perform effectively in both high-BDP and lossy networks. Different from the TCP-FIT, the CLTCP does not use the delay variation but the congestion level as a signal to control the number of virtual parallel flows in a TCP connection. This could avoid the influence of the delay measurement error in the TCP-FIT. Extensive experiments in NS-2 show that the performance of the CLTCP is significantly improved, as compared to other state-of-the-art algorithms, while maintaining good fairness

چکیده

امروزه اپلیکیشن های مختلفی نظیر پروتکل FTP ایمیل و HTTP  از پروتکل کنترل انتقال (TCP) استفاده می کنند. با توجه به اینکه در طی چند دهه ی اخیر بر ظرفیت شبکه ها افزوده شده و کارائی الگوریتم های TCP نیز در سناریوهای مختلف و مخصوصاً در شبکه های با اتلاف و شبکه هایی با حاصل ضرب بالای تأخیر در پهنای باند، بهبود داشته است، نمونه های مختلفی از پروتوکل TCP توسعه یافته است. گرچه بهبود کارائی پروتکل های مختلف TCP بسته به شرایط شبکه متفاوت است ولی پیاده سازی یک الگوریتم جدید کنترل ازدحام  که متناسب با شرایط مختلف شبکه باشد، هنوز یک چالش است. در این مقاله، شمای جدیدی تحت عنوان "TCP مبتنی بر سطح ازدحام (CLTCP)" ارائه خواهد شد که استفاده از آن می تواند برای شبکه های با اتلاف و شبکه هایی با حاصل ضرب بالای تأخیر در پهنای باند کارآمد باشد. بر خلاف پروتکل TCP-FIT، در پروتکل CLTCP بجای استفاده از  تغییر در سطح تأخیر، از سطح ازدحام به عنوان سیگنالی برای کنترل تعداد جریان های موازی مجازی در اتصالات TCP استفاده می‌شود. با این کار می‌توان از تأثیر خطای اندازه‌گیری تأخیر در پروتکل TCP-FIT جلوگیری کرد. آزمایش های گسترده ای که در شبیه ساز NS-2 انجام شده، خبر از بهبود قابل ملاحظه ی کارائی پروتکل CLTCP در مقایسه با سایر الگوریتم های مدرن و در عین حال حفظ انصاف در سطح مطلوب می دهد. 

1-مقدمه

بکارگیری مکانیسم افزایش جمعی/کاهش ضربی (AIMD) [1] در پروتکل کنترل انتقال (TCP) را می توان ابزاری برای توسعه و رشد موفقیت آمیز اینترنت در نظر گرفت. البته با توجه به شیوع شبکه های با اتلاف و شبکه هایی با حاصل ضرب بالای تأخیر در پهنای باند (high-BDP)، مکانیسم های فعلی AIMD مناسب نیستند. برای مثال، برای اینکه TCP بتواند به بازیابی یک بسته ی اتلاف شده در شبکه ای با سرعت لینک 1 گیگابیت بر ثانیه و بسته های 1500 بایتی و زمان تأخیر چرخشی برابر با 200 میلی‌ثانیه بپردازد، نیاز به 8333 زمان تأخیر چرخشی و یا به عبارتی 27 دقیقه دارد...