The Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) is a prominent transport protocol that has attracted the attention of the scientific community for its rapid progress and good results. The main novelty of DCCP is the performance priority design, as in UDP, however with congestion control capabilities, as in TCP. Literature about DCCP is still scarce and needs to be complemented to gather enouth scientific elements to support new research properly. In this context, this work joins the efforts of the scientific community to analise, mensure, compare and characterize DCCP in relevant scenarios that cover many real world situations. Three open questions were preliminarly identified in the literature: How DCCP behaves (i) when fighting for the same link bandwidth with other transport protocols; (ii) with highly relevant ones (e.g., Compound TCP, CUBIC) and (iii) fighting for the same link bandwidth with Compound TCP and CUBIC, adopting multimedia applications (e.g., VoIP). In this work, computational simulations are used to compare the performance of two DCCP variants (DCCP CCID2 and DCCP CCID3) with three highly representative TCP variants (Compound TCP, CUBIC and TCP SACK), in real world scenarios, including concurrent use of the same link by protocols, link errors and assorted bandwidths, latencies and traffic patterns. The simulation results show that, under contention, in most scenarios DCCP CCID2 has achieved higher throughput than Compound TCP or TCP SACK. Throughout the simulations there was a tendency of DCCP CCID3 to have lower throughput than the other chosen protocol. However, the results also showed that DCCP CCID3 has achieved significanly better throughput in the presence of link errors and higher values of latency and bandwidth, eventualy outperforming Compound TCP and TCP SACK. Finally, there was a tendency of predominance of CUBIC´ throughtput, which can be explained by its aggressive algorithm (i.e., non-linear) of return of the transmission window to the previous value before the discard event. However, CUBIC has presented the highest packet drop and the lowest delivery rate. / O Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) é um proeminente protocolo de transporte que vem atraindo a atenção da comunidade científica pelos seus rápidos avanços e bons resultados. A principal inovação do DCCP é a priorização de desempenho, como ocorre com o UDP, mas com capacidade de realizar controle de congestionamento, como ocorre com o TCP. Entretanto, a literatura sobre o DCCP ainda é escassa e necessita ser complementada para trazer elementos científicos suficientes para novas pesquisas. Neste contexto, este trabalho vem se somar aos esforços da comunidade científica para analisar, mensurar, comparar e caracterizar o DCCP em cenários representativos que incorporem diversas situações de uso. Identificaram-se então três questões alvo, ainda em aberto na literatura: qual é o comportamento do DCCP (i) quando disputa o mesmo enlace com outros protocolos de transporte; (ii) com protocolos de transporte relevantes (e.g., Compound TCP, CUBIC) e (iii) em disputa no mesmo enlace com o Compound TCP e o CUBIC, utilizando aplicações multimídia (e.g., VoIP). Neste trabalho, simulações computacionais são utilizadas para comparar duas variantes do DCCP (CCID2 e CCID3) a três variantes do TCP (Compound TCP, CUBIC e TCP SACK), em cenários onde ocorrem situações de mundo real, incluindo utilização concorrente do enlace pelos protocolos, presença de erros de transmissão no enlace, variação de largura de banda, variação de latência, e variação de padrão e distribuição de tráfego. Os resultados das simulações apontam que, sob contenção, na maioria dos cenários o DCCP CCID2 obteve vazão superior à do Compound TCP, do DCCP CCID3 e do TCP SACK. Ao longo das simulações observou-se uma tendência do DCCP CCID3 a ter vazão inferior à dos demais protocolos escolhidos. Entretanto, os resultados apontaram que o DCCP CCID3 obteve desempenho significativamente melhor na presença de erros de transmissão e com valores maiores de latência e de largura de banda, chegando a ultrapassar a vazão do DCCP CCID2 e do TCP SACK. Por fim, observou-se uma tendência de predominância do protocolo CUBIC no tocante à vazão, que pode ser determinada pelo seu algoritmo agressivo (i.e., não-linear) de retorno da janela de transmissão ao valor anterior aos eventos de descarte. Entretanto, o CUBIC apresentou o maior descarte de pacotes e a menor taxa de entrega.

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T17:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Froldi_CarlosAugusto_M.pdf: 543951 bytes, checksum: e4f64a2921c88fd1461445bd39a04278 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os protocolos da camada de transporte na Internet, TCP e UDP, não oferecem serviços para transmissão eficiente de fluxos multimídia, porém, este último é adotado com maior freqüência por essas aplicações. Uma proposta de um novo protocolo da camada de transporte, chamado DCCP, foi elaborada para atender a demanda das aplicações multimídia e substituir o protocolo UDP. A presente dissertação propõe uma variante deste protocolo, chamada Fast DCCP, para operar de maneira eficiente em redes de alta velocidade. A nova variante foi avaliada através de experimentos de simulação, utilizando o NS-2 e experimentos de medição, utilizando o sistema operacional Linux / Abstract: The Internet transport layer protocols, TCP and UDP, do not provide efficient transport service for multimedia streams. UDP is usually used for these applications, due to its low overhead. A new transport layer protocol, called DCCP, was proposed to meet the demand of multimedia applications, aiming at replacing the UDP protocol. This dissertation will propose a variant for this protocol, called Fast DCCP, for operating efficiently on high-speed networks. It was evaluated by simulation using the NS-2 network simulator and measurements of the FAST DCCP protocol operation in the Linux operating system / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

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