Thesis or Dissertation TCPバージョンの違いによるBitTorrentの性能分析

金, 燕  ,  キン, エン

pp.1 - 56 , 2015-03-25 , The University of Electro-Communications
Description
近年、P2Pネットワーク技術を用いたアプリケーションが非常に多く利用されている。その中で、BitTorrentは人気のある代表的なファイル共有P2Pアプリケーションである。P2Pアプリケーションは、ピアがクライアントである同時にサーバになり、コンテンツ配信が行われ、サーバにかかる負荷を分散できる。また、ピアはコンテンツをダウンロードする同時にアップロードを行い、ピアの帯域幅を有効に利用できる。一方、P2Pアプリケーションはインターネットトポロジーを考慮せずに設計され、オーバーレイネットワークを形成する。そのため、複数のAS(Autonomous System)を横断するAS間のトラヒックが生成され、70%のBitTorrentのダウンロードがAS間で行われるという研究報告もある。このような冗長なトラヒックの増加により、ピアのダウンロード速度が低下する問題があるため、AS間のトラヒックを減らす必要がある。そこで、本論文では、BitTorrentにおいてTCPバージョンの違いによる性能分析を行う。BitTorrentの性能は自身の戦略だけではなく、TCP輻輳制御にも関係がある。AS内の伝搬遅延を異なる場合、帯域幅が異なる場合及びピアの非チョーク数が異なる場合TCPバージョンごとに分析する。それらの結果により、TCPバージョンごとにBitTorrentの性能が違う原因とローカライゼーションへの影響を明らかにし、相互に与える影響を分析する。  伝搬遅延を1msと5msに設定した場合、TCP Vegasは最初にシーダから非チョークされてないピアは、AS外から持ってきたピースを他のTCP輻輳制御アルゴリズムよりAS内で積極的にダウンロードするため、ローカライゼーション度合いも高くなる。伝搬遅延が5msの場合BIC-TCPはシーダから大量のピースをダウンロードしたピア数が少なくなり、そのAS内のピース数が少なくなったため、ローカライゼーション度合いが悪くなる。BIC-TCPの再送回数が多くなるため、スループットが遅くなる。帯域幅が10Mbpsの場合TCP Westwoodは、シーダから選ばれたピアのASにおいて、ピース数が多いため、AS内から積極的にピースをダウンロードするが、ピースが少ないASのピアはAS内とAS外の帯域幅条件が同一になるため、帯域幅が100Mbpsの場合より、AS外からのダウンロードが増え、ローカライゼーション度合いが悪くなる。また、帯域幅が10Mbpsの場合、BIC-TCPの再送回数がやや少なくなり、帯域幅が100Mbpsの場合よりスループットが少し速くなる。非チョーク数が10の場合、TCP Illinoisはシーダから非チョークされたピア数が増え、AS内のピース数が多くなる。そして、シーダから非チョークされてないピアはAS外からダウンロードしたピースを非チョーク数が3の場合より積極的にダウンロードしたため、ローカライゼーション度合いが高くなる。また、非チョーク数が10の場合、全てのTCP輻輳制御アルゴリズムの再送回数が少なくなるが、ピア平均スループットはTCP Vegasのスループットがやや速くなる。非チョーク数が10の場合、TCP New Renoは再送回数が少なくなるが、スループットが速いTCPフローがなくなる。

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