Post on 08-Feb-2018
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
1/11
Nama : Amirullah
Nrp : 5113201011
Judul Paper : An effective approach to alleviating the challenges of transmission control
protocol
Pengarang : GuoDong Wang, Yongmao Ren, dan Jun Li
Published in IET Communications
Received on 28th February 2013
Revised on 26th October 2013
Accepted on 21st November 2013
doi: 10.1049/iet-com.2013.0154
GARIS BESAR RANCANGAN PENELITIAN
1 Latar Belakang (Review Paper)Permasalahan yang dibahas pada paper yang berjudul An effective approach to
alleviating the challenges of transmission control protocol adalah mengenai
pengontrolan kongesti yang terjadi pada jaringan TCP. Telah banyak solusi yang
diusulkan dari berbagai penelitian, namun masih banyak timbul celah kekurangan.
Permasalahan umum algoritma kongestion kontrol TCP tradisional adalah masih
memiliki banyak kelemahan dalam efisiensi dan fairness FLDnets (fast long distance
networks). Hingga sekarang ini, telah banyak penelitian untuk menangani masalah
tersebut, namun masih banyak tantangan dan kelemahan termasuk FLDnets atau jaringan
cepat jarak jauh, mekanisme stabilitas, round trip time (RTT)-fairness, TCP-friendliness
dan lain-lain.
Maka dari itu harus ada upaya meningkatkan efisiensi untuk menangani masalah
kongesti tersebut. Tujuan dari penetian paper ini adalah mengusulkan solusi yang lebih
efisien dari pada algoritma lain untuk menangani kongesti yang terjadi pada TCP.
Algoritma kontrol kongesti baru dalam penelitian ini adalah fair TCP (FTCP).
FTCP dapat meringankan masalah tersebut dengan cara: Pertama, meningkatkan round
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
2/11
trip time (RTT)-fairness dengan mengubah congestion control windows (cwnd) TCP dan
menyesuaikan tingkat pertumbuhan cwnd untuk membuat arus FTCP dengan RTT yang
berbeda agar mencapai throughput yang sama. Kedua, menyeimbangkan efisiensi
transmisi dan TCP-friendliness dengan dinamis menyesuaikan agresivitas FTCP sesuai
dengan tingkat kemacetan link.
Kontribusi Paper
Untuk meningkatkan efisiensi transmisi TCP dalam FLDnet, Floyd mengusulkan
algoritma high-speed TCP (HSTCP), yang dapat meningkatkan efisiensi FLDnet. Namun
HSTCP tidak mempertimbangkan RTT-fairness dan TCP-friendliness pada standar TCP.
Dalam penelitian lain, Kelly mengusulkan STCP sebagai alternatif HSTCP untuk
memecahkan masalah efisiensi transfer data dalam FLDnet. STCP menggunakan strategi
Multiplicative Increase and Multiplicative Decrease (MIMD), bukan Additive Increase
and Multiplicative Decrease (AIMD) dalam menyesuaikan cwnd untuk setiap RTT. Skala
modifikasi yang diusulkan sudah bagus pada banyak lingkup penerapan. Namun, aliran
STCP biasanya menggerakkan jaringan mengalami keadaan kongestion yang hampir
konstant, yang umumnya tidak diinginkan pada sebagian besar jaringan.
Sifat jaringan Internet Protocol (IP) adalah berbagi resource, maka efektivitas
dalam penerapan algoritma yang telah dijelaskan di atas bukanlah satu-satunya hal
penting dari algoritma kontrol kongesti. Algoritma TCP harus berbagi resource dengan
cara yang fair (adil). TCP CUBIC menyederhanakan fungsi dan mempercepat
penambahan nilai congestion window (cwnd) dari TCP BIC. Perbedaan utama TCP
CUBIC dan TCP BIC adalah TCP CUBIC meningkatkan cwnd berdasarkan lama waktu
berlalu sejak kongesti terakhir. Penggunaan TCP CUBIC menghasilkan nilai cwnd rata-
rata, throughput, dan waktu tempuh lebih besar dibanding TCP BIC. Leith dan Shorten
telah menyajikan HTCP untuk mencapai TCP-friendliness yang diinginkan, RTT-fairness
dan efektivitas properti. Caini dan Firrincieli mengusulkan Hybla untuk memecahkan
masalah RTT-fairness.
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
3/11
Untuk masalah stabilitas, banyak strategi dalam mencapai tujuan ini dengan pre-
decreasing cwnd dengan alat bantu untuk mengukur keadaan jaringan. Vegas, CTCP dan
Yeah menggabungkan deteksi packet loss dan pengukuran RTT sebagai mekanisme
untuk memperkirakan keadaan jaringan. NF-TCP mencapai friendliness yang baik
dengan menggunakan pengukuran bandwidth yang tersedia dan pemberitahuan kongesti
eksplisit. Tetapi itu menjadi tantangan oleh kebutuhan tambahan dari router dalam
penyebarannya. ACP menggunakan estimasi ukuran antrian bottleneck dan rasio fairness
untuk mencapai pemanfaatan tinggi untuk berbagi resource yang fair dalam jaringan.
Protokol yang telah dibahas di atas telah menunjukkan kemajuan besar, tapi masih
ada ruang untuk perbaikan. Dibandingkan dengan varian TCP yang disebutkan di atas,
FTCP menunjukkan hasil yang menjanjikan tidak hanya di throughput, tetapi juga dalam
fairness dan stabilitas. Kontribusi utama dari FTCP adalah sebagai langkah awal
untuk mengurangi tantangan TCP, terutama dalam efisiensi transmisi, RTT-
friendliness dan TCP-friendliness.
Desain Algoritma
Desain Algoritma dalam perancangan FTCP ini adalah dengan
mempertimbangkan isu terbuka dari TCP, yaitu:
Bagaimana untuk memastikan kinerja TCP dalam jaringan IP yang heterogen Bagaimana meningkatkan TCP RTT-fairness Berapa nilai awal yang sesuai untuk cwnd TCP Bagaimana menjaga stabilitas TCP
Dalam paper ini diuraikan kembali dan menghitung ulang hubungan antara
parameter TCP, seperti window awal, mekanisme slow start dan congestion avoidance,
serta gangguan dari RTT dan throughput. Dengan pengetahuan ini, maka diusulkanlah
algoritma FTCP.
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
4/11
algoritma kontrol kongesti TCP tradisional:
cwndi+1 {
evolusi cwnd dalam waktu dapat diberikan oleh
cwnd awal adalah dan menulis ulang fungsi memperbarui cwnd seperti
Untuk memperjelas evolusi cwnd dalam waktu (3), maka cwnd awal dianggap
adalah 4 dan madalah 3, masing-masing. Pada awal fase slow start, cwnd awal adalah 4.
Selama masa pertama RTT, kedatangan paket 1s ACK membuat kenaikan cwnd dari 5
sampai 7 (untuk m = 3, cwnd = 4 + 3 = 7).
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
5/11
evolusi cwnd dalam waktu dapat digeneralisasi sebagai (lihat (4))
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
6/11
Persamaan (11) adalah algoritma kontrol kongesti yang telah diadopsi untuk
FTCP. Di sini, dan disesuaikan secara dinamis dengan perkiraan jumlah paket dalam
antrian Q.
Berdasarkan kontribusi paper yang telah dijelaskan di atas, maka saya
menilai bahwa kontribusi dari paper ini sangatlah significant (4). Karena dapat
meningkatkan efisiensi transmisi, RTT-friendliness dan TCP-friendliness. Hal ini
juga terbukti dari diagram yang telah ditampilkan pada hasil evaluasi
2 Ujicoba
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
7/11
Ujicoba yang dilakukan dalam paper ini terutama membandingkan FTCP dengan
Reno, Hybla, CUBIC, STCP, HTCP dan CTCP. Metrik kinerja meliputi throughput,
dynamics, RTT-fairness dan TCP-friendliness, yang umum digunakan dalam evaluasi
protokol TCP. Throughput menunjukkan efisiensi transmisi TCP. Intra protocol fairness
merupakan tingkat distribusi bandwidth antara dua aliran dari protokol yang sama.
Dynamics menunjukkan kemampuan TCP untuk menangani variasi lalu lintas latar
belakang. RTT-fairness didefinisikan sebagai 'rasio throughput yang dicapai oleh dua
kelompok arus sebagai fungsi dari rasio RTTs mereka. TCP-friendly didefinisikan
sebagai salah satu yang jangka panjang tingkat kedatangan 'tidak melebihi bandwidth
dari koneksi TCP konformant dalam situasi yang sama.
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
8/11
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
9/11
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
10/11
7/22/2019 Review Paper an Effective Approach to Alleviating the Challenges of Transmission Control Protocol
11/11