링크다운 환경에서 TCP어| 대한 SCTP의 멀티호밍 효과

Abstract

현재 인터넷에서 사용 중인 연결지향형 트랜스포트 계층 프로토콜은 TCP이다. TCP는 단일 경로 상에서 단일 스트림을 이용하여 통신하기 때문에, 경로상의 링크가 다운되는 경우 통신 불가능이라는 결함을 지니고 있다. 새로운 트랜스포트 계층 프로토콜인 SCTP는 두 개 이상의 경로를 제공하는 멀티호밍(multi-homing) 특성을 갖고 있기 때문에 1차 경로 상의 링크가 다운되는 경우 TCP와 달리 대체 경로를 이용하여 통신이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 링크다운 환경에서 NS-2 시뮬레이션을 이용하여 SCTP의 멀티호밍 효과를 측정하고 분석하였다. 특히 SCTP는 TCP처럼 싱글호밍으로도 사용될 수 있기 때문에 <TEX>$SCTP_{single-homing}$</TEX>과 <TEX>$SCTP_{multi-homing}$</TEX>으로 구분하였다. 시뮬레이션에서는, 링크다운 시간, 대역폭, 그리고 RTT(Round Trip Time)를 변화시키면서 TCP와 SCTP의 처리율과 대역폭 이용률을 측정하였다. 링크다운 시간에 따른 비교 결과, <TEX>$SCTP_{multi-homing}$</TEX>의 처리율이 TCP의 처리율 보다 평균적으로 18% 우수한 것으로 확인되었다. RTT와 대역폭에 따른 결과는 <TEX>$SCTP_{multi-homing}$</TEX>의 처리율이 TCP의 처리율 보다 각각 27%와 9% 우수한 것으보 판명되었다. <TEX>$SCTP_{single-homing}$</TEX>과 TCP 사이에는 별다른 성능 차이가 없었다. 종합적으로는 링크다운 환경에서 <TEX>$SCTP_{multi-homing}$</TEX>의 성능이 TCP보다 평균 18% 우수하였다. 이 결과는 실제 인터넷 경로 상에서 링크 다운이 발생되는 경우 TCP에 대한 SCTP의 멀티호밍 효과를 추정하기 위한 벤치마크로 사용될 수 있다. TCP(Transmission Control Protocol) is currently used connection-oriented protocol as a typical transport layer protocol in the Internet. However, it has deficiency not be able to communicate with other TCP entities when any link included in the path is down because of single-homing on single path. SCTP(Stream Control Transmission Protocol) suggested as the new transport layer protocol supports multi-homing feature, which provides several paths between source and destination. It can communicate with other SCTP entities using alternate path even when any link on the primary path is down. This paper aims to measure and analyze the multi-homing effect of SCTP over TCP in case of link-down using NS-2 simulator. We classify SCTP into <TEX>$SCTP_{single-homing}$</TEX> and <TEX>$SCTP_{multi-homing}$</TEX> because SCTP with single-homing can also be used like TCP. We measured throughput and bandwidth utilization varying link-down duration, bandwidth, and RTT(round trip time), Simulation results show that throughput of <TEX>$SCTP_{multi-homing}$</TEX> is more than that of TCP by 18 % on average. It is also shown that <TEX>$SCTP_{multi-homing}$</TEX> on varying RTT and bandwidth increases the throughput of TCP by 'l7% and 9% on average, respectively in the link-down environment. In above cases, more or less difference between <TEX>$SCTP_{single-homing}$</TEX> and TCP on throughput and bandwidth utilization was found To summarize, multi-homing effect of SCTP over TCP on throughput is about 18 % on average in the link-down environment This experimental result can be used as the benchmark in order to estimate the multi-homing effect of SCTP over TCP when the link-down happens in the real Internet.