Nota-se a crescente utilização de sistemas de comunicação via satélite, principalmente sistemas geoestacionários (GEO), para prover serviços de Internet. Muitas aplicações na Internet necessitam de um protocolo de transporte confiável, capaz de garantir que os dados sejam entregues de maneira correta e oredenada ao destinatário. Para isso, utilizam o protocolo TCP (Transmission Control Protocol). Entretanto este apresenta baixo desempenho quando empregado em comunicações via satélite, devido às características desse meio específico, como grande atraso de propagação e elevadas taxas de erro. Neste trabalho, propõe-se o protocolo SSTP (Sliding and Selective Transport Protocol) que implementa mecanismos distintos do TCP com o objetivo de obter melhor desempenho em redes com enlaces de satélite GEO. O SSTP adota um novo mecanismo de retransmissão, em o transmissor não apaga a tabela SACK no momento de timeout, como ocorre no TCP. Com isso, o transmissor não precisa reconstruir essa tabela após o evento de timeout e pode retransmitir as lacunas identificadas na tabela. Esse comportamento também agiliza a recuperação dos segmentos anteriormente descartados e evita que ocorram retransmissões desnecessárias. Além disso, não são adotados algoritmos de controle de congestionamento e são empregados os seguintes mecanismos: ACK, SACK, timeout e window scaling. O comportamento do SSTP foi avaliado através de simulações e seu desempenho foi comparado com aqueles dos protocolos TCP New Reno, TCP SACK e Hybla em diferentes cenários. Em todas as situações consideradas o SSTP obteve desempenho superior aos protocolos citados.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T14:58:47Z No. of bitstreams: 1 SILVA_Alan_2016.pdf: 14722594 bytes, checksum: 0c8346924c434318f6c349f7ed8112d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T14:58:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SILVA_Alan_2016.pdf: 14722594 bytes, checksum: 0c8346924c434318f6c349f7ed8112d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T14:58:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SILVA_Alan_2016.pdf: 14722594 bytes, checksum: 0c8346924c434318f6c349f7ed8112d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T14:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SILVA_Alan_2016.pdf: 14722594 bytes, checksum: 0c8346924c434318f6c349f7ed8112d9 (MD5) Previous issue date: 2016-12-06 / Não recebi financiamento / The Multipath TCP (MPTCP) protocol allows applications to better explore the network resources available to multi-connected devices such as mobile phones or multi-homed systems. Here, some advantages are envisioned: bandwidth aggregation, the ability to maintain the connection, if one of the network path fails and the use of multiple paths. To extend these capabilities to the application, RFC 6897 defines an API to better control each of MPTCP’s subflows, so that these can be added or removed as needed. This work presents an initial API implementation as defined in RFC 6897. We implemented some functions described in the document, such as protocol on/o, check existent subflows and add new subflows. To test the API and validate our implementation we built an HTTP application that detects elephant flows and uses the API for open new subflows using the original TCP connection. Some tests were performed in a network using a cubic topology and showed that the API utilization decreased the Flow Completion time of TCP connections. / O protocolo Multipath TCP (MPTCP) permite que as aplicações possam explorar melhor os recursos de rede disponíveis para dispositivos multiconectados como os telefones móveis ou sistemas multi-homed. Aqui, algumas vantagens são previstas: agregação de banda, a habilidade de manter a conexão estabelecida se houver falha em um dos caminhos de rede e a utilização de múltiplos caminhos. Para estender essas capacidades para a aplicação, a RFC 6897 define uma API que permite um melhor controle de cada subfluxo MPTCP, de modo que esses possam ser adicionados ou removidos conforme necessário. Este trabalho apresenta uma implementação inicial da API descrita na RFC 6897 para o protocolo MPTCP. Sendo assim, implementamos algumas das funções de manipulação do protocolo MPTCP descritas no documento, quais sejam: ligar e desligar o protocolo, verificar subfluxos existentes e adicionar novos subfluxos. Para testar a API e validar a nossa implementação, nós desenvolvemos uma aplicação HTTP que detecta fluxos elefantes e utiliza a API para abrir novos subfluxos a partir da conexão TCP original. Testes de desempenho foram realizados em uma topologia cúbica e mostraram que a utilização da API pela aplicação diminuiu o Flow Completion Time das conexões TCP.

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michel_NeilaFernanda_M.pdf: 1961141 bytes, checksum: f4470a332c9b5f764b7bd3b912c27db1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O protoloco TCP Reno começou a operar em 01 de Janeiro de 1983. Desde sua concepção, houveram expressivos avanços nas tecnologias de transmissão de dados, como a introdução de enlaces ópticos e de satélites, 'que permitem altas taxas de transmissão. O TCP Reno continua sendo o protocolo padrão na Internet. Entretanto existem inúmeras dificuldades na sua operação, que causam baixo desempenho em redes com produto banda-atraso elevado, devido ao mecanismo de atualização do tamanho da janela de congestionamento. Para superar suas deficiências, vários protocolos variantes do TCP Reno têm sido propostos com o objetivo de melhorar a utilização de recursos em redes de alta velocidade, e por esta razão são denominados "Protocolos para Redes de Alta Velocidade" . Para que as proposições de variantes do TCP levem a protocolos que operem eficientemente em redes com alto valor do produto banda-atraso, é necessário que se avalie quais variações da dinâmica do crescimento da janela de transmissão são efetivas. Nesta dissertação avalia-se um conjunto de protocolos variantes do TCP para redes de alta velocidade através de simulações. Diversas propriedades importantes para protocolos do tipo TCP são investigadas / Abstract: The importance of the Reno TCP protocol started operating in January 01 st, 1983. Since this milestone, there were expressive advances on data transmission technologies, such as those of optical fibers and satellite channels which allow high transmission rates on long distances. Reno TCP remains the Internet standard protocol. However, its operation presents several dificulties in networks with high bandwidth-delay product, producing poor performance due its window congestion mechanism. In order to overcome its deficiencies, several variants have been proposed with the aim of enhancing its utilization in high speed networks. These variants are generally called "High Speed Networks Protocols". Transmission chàracteristics, properties and performance evaluation are essencial to the identification of problems and avoidance of poor performance. In this dissertation a set of TCP variants protocols for high speed networks is evaluated. Several important properties of these protocols are investigated / Mestrado / Redes de Computadores / Mestre em Ciência da Computação

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

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T10:35:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santi_Julianade_M.pdf: 1658984 bytes, checksum: 8a9f078587406a06815484e4fe057f7d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A utilização eficiente da banda passante em redes de alta velocidade e grandes atrasos, denominadas redes com produto banda-atraso elevado (PBA), tornou-se um grande desafio. Isto ocorre devido aos ajustes do protocolo Transmission Control Protocol (TCP). O High Speed TCP (HSTCP), uma variante do TCP para redes com PBA elevado, emprega ajustes mais agressivos permitindo, assim, que a utilização da banda seja escalável. As políticas de Gerenciamento Ativo de Filas ou Active Queue Management (AQM), monitoram o nível de ocupação das filas nos roteadores e notificam o congestionamento incipiente aos emissores TCP através do descarte/marcação de pacotes. O sistema de controle de congestionamento apresenta natureza de retroalimentação, na qual a taxa de transmissão dos nós fontes é ajustada em função do nível de ocupação da fila. Os controladores AQM determinam a probabilidade de descarte/marcação para maximizar a vazão e minimizar perdas, garantindo, assim, a estabilidade do tamanho da fila independentemente das variações das condições da rede. Neste trabalho, define-se a política de gerenciamento ativo de filas HSTCP-H2 para redes com PBA elevado que utilizam o protocolo HSTCP. Para a derivação de HSTCP­H2: são utilizadas técnicas de Teoria de Controle Ótimo. A principal característica desta política é considerar o atraso do sistema o que permite melhor utilização dos recursos disponíveis. A estabilidade e os objetivos de desempenho do sistema são expressos e solu­cionados através de Desigualdades Matriciais Lineares, permitindo que os parâmetros do controlador possam ser calculados através da solução de um problema convexo simples. Diferentes controladores foram derivados considerando-se diferentes objetivos de de­sempenho, os quais consideram as características de redes com produto banda-atraso elevado. Através de simulações, os desempenhos dos controladores derivados são avalia­dos e a eficácia do controlador que apresentou o melhor desempenho foi comparado com o desempenho da política de AQM RED. São considerados cenários com enlace gargalo único e com múltiplos gargalos. / Abstract: The efficient utilization of bandwidth in high speed and large delay networks, called high bandwidth-delay product networks (BDP), has become a major challenge. This is due to adjustments of the Transmission Control Protocol (TCP). The High Speed TCP HSTCP): a TCP variant to high BDP networks, employs more aggressive adjustments, allowing scalable bandwidth utilization. The Active Queue Management (AQM) policies monitor the queue length in the routers and notify incipient congestion to TCP source by marking or dropping packets. The congestion control system presents intrinsic feedback nature, where the transmission rates of the sources are adjusted according to the level of congestion inferred by the queue occupancy. The AQM controllers determine the dropping marking probability values to maximize throughput and minimize losses, giving guarantees to stabilize the queue length independent of network conditions. In this work, it is defined HSTCP-H2, an active queue management policy to high BDP networks, which adopt the HSTCP as their transport protocol. Optimal control theory is used to conceive HSTCP-H2. The novelty of the proposed approach lies in consider the delay of the system which allows better use of available resources. Furthermore, in the proposed approach, stability and performance objectives are completely expressed as Linear Matrix Inequalities (LMIs), thus requiring the solution of a single convex problem for the computation of the controller parameters. Different controllers are derived considering different design goals, which take into ac­count the characteristics of the high bandwidth-delay product networks. The performance produced by different optimal controllers was investigated. The efficacy of the control­ler with the best performance was then compared to the performance of RED policy. The simulation experiments were carried out using topologies with single and multiple bottleneck. / Mestrado / Redes de Computadores / Mestre em Ciência da Computação