Abstract
Networks often evolve to provide a host with multiple access points to the Internet. In this paper, we propose a transport layer load distribution mechanism utilizing the multiple network interfaces simultaneously. We specifically propose an extension of Stream Control Transmission Protoco1 (SCTP) to have load sharing over multiple network interfaces. We named the particular service provided by the Proposed load sharing mechanism to be LS (Load Sharing) mode service. LS mode service is based on the following four key elements: (i) the separation of flow control and congestion control, (ii) congestion window based striping, (iii) redundant packet retransmission for fast packet loss recovery, (iv) a novel mechanism to keep track of the receiver window size with the SACKS even if they arrive out-of-order. Through simulations, it is shown that the proposed LS mode service can aggregate the bandwidth of multiple paths almost ideally despite of the disparity in their bandwidth. When a path with a delay of 100% greater is utilized as the second path, the throughput is enhanced about 20%.
현재 네트워크에서는 호스트가 다중의 액세스 포인트를 통해 인터넷에 접속될 수 있는 경우를 빈번하게 발견할 수 있다. 본 논문에서는 하나의 사용자 플로우가 사용할 수 있는 가용대역폭을 높이기 위해 이들 다중 인터페이스로의 경로에 효율적으로 부하를 분산하는 방안을 제안하였다. 이를 위해 멀티호밍을 지원하는 새로운 연결기반 전송 계층 프로토콜 표준인 SCTP(Stream Control Transmission protocol)가 다중 인터페이스로 부하를 분산하도록 확장하였고, 이를 LS(Load Sharing) 모드 서비스라 명명하였다. LS 모드 서비스는 흐름 제어와 흔잡 제어를 분리하였으며, 혼잡 윈도우에 비례하여 각 인터페이스 경로에 데이타를 분배한다. 또한, 특정 경로에서의 손실이 다른 경로에 미치는 영향을 최소화하기 위해 중복적인 패킷 재전송을 하도록 하였으며, SACK이 순서대로 도착하지 않는 경우에도 수신자 윈도우를 제대로 파악할 수 있는 방안을 제안하였다. 이로 인해 LS 모드 서비스는 다중 인터페이스를 사용함으로 인해 발생하는 부작용을 최소화하는 동시에 가용대역폭 향상을 위한 효율적인 부하 분산을 한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방안이 경로 간 대역폭 차이에 관계없이 두 경로에서 가용한 대역폭의 합에 가까운 작업량을 달성함을 볼 수 있었다 또한 지연이 투 배까지 되는 경로를 사용할 때에도 단일 경로 사용에 비해 20%의 성능향상을 가져올 수 있음을 보았다.
