Adaptive Layered Multicast TCP-Friendly : análise e validação experimental

Abstract

Um dos obstáculos para o uso disseminado do multicast na Internet global é o desenvolvimento de protocolos de controle de congestionamento adequados. Um fator que contribui para este problema é a heterogeneidade de equipamentos, enlaces e condições de acesso dos receptores, a qual aumenta a complexidade de implementação e validação destes protocolos. Devido ao multicast poder envolver milhares de receptores simultaneamente, o desafio deste tipo de protocolo se torna ainda maior, pois além das questões relacionadas ao congestionamento da rede, é necessário considerar fatores como sincronismo, controle de feedbacks, equidade de tráfego, entre outros. Por esses motivos, os protocolos de controle de congestionamento multicast têm sido um tópico de intensa pesquisa nos últimos anos. Uma das alternativas para o controle de congestionamento multicast na Internet é o protocolo ALMTF (Adaptive Layered Multicast TCP-Friendly), o qual faz parte do projeto SAM (Sistema Adaptativo Multimídia). Uma vantagem desse algoritmo é inferir o nível de congestionamento da rede, determinando a taxa de recebimento mais apropriada para cada receptor. Além disso, ele realiza o controle da banda recebida, visando à justiça e a imparcialidade com os demais tráfegos concorrentes. O ALMTF foi desenvolvido originalmente em uma Tese de doutorado e teve a sua validação no simulador de redes NS-2 (Network Simulator). Este trabalho tem como objetivo estender o protocolo para uma rede real, implementando, validando os seus mecanismos e propondo novas alternativas que o adaptem para esse ambiente. Além disso, efetuar a comparação dos resultados reais com a simulação, identificando as diferenças e promovendo as pesquisas experimentais na área.

One of the obstacles for the widespread use of the multicast in the global Internet is the development of adequate protocols for congestion control. One factor that contributes for this problem is the heterogeneity of equipments, enlaces and conditions of access of the receivers, which increases the implementation and validation complexity of these protocols. Due to the number (thousands) of receivers simultaneously involved in multicast, the challenge of these protocols is even higher. Besides the issues related to the network congestion, it is necessary to consider factors such as synchronism, feedback control, fairness, among others. For these reasons, the multicast congestion control protocols have been a topic of intense research in recent years. The ALMTF protocol (Adaptive Layered Multicast TCP-Friendly), which is part of project SAM, is one of the alternatives for the multicast congestion control in the Internet. One advantage of this algorithm is its ability to infer the network congestion level, assigning the best receiving rate for each receptor. Besides that, the protocol manages the received rate, aiming to achieve fairness and impartiality with the competing network traffic. The ALMTF was developed originally in a Ph.D. Thesis and had its validation under NS-2 simulator. The goal this work is to extend the protocol ALMTF for a real network, validating its mechanisms and considering new alternatives to adapt it for this environment. Moreover, to make the comparison of the real results with the simulation, being identified the differences and promoting the experimental research in the area.