Duomenų paketų transporto protokolo heterogeniniuose tinkluose našumo tyrimas

Šiandien vis sparčiau augant Interneto srautams, itin svarbu valdyti duomenų perdavimo kanalo pralaidą siekiant kuo efektyviau išnaudoti duomenų perdavimo kanalus bei ryšio tinklo įrenginius. Šiuo metu pagrindinis duomenų apsikeitimo protokolas yra transporto valdymo protokolas (angl. Transport Control Protocol – TCP). Tai vienas iš pagrindinių duomenų apsikeitimo protokolų Internete, kurio pagrindu veikia didžioji dalis kitų, aukštesnio lygio, protokolų. Tai patikimas duomenų apsikeitimo protokolas garantuojantis patikimą duomenų perdavimą tarp dviejų nutolusių tinklo taškų su duomenų srauto kontrolės valdymo metodais.

Disertacijos darbo tikslas yra ištirti TCP protokolo veikimą nevienalyčių duomenų perdavimo tinkluose su skirtinga tinklo įranga ir TCP konfigūracija, norint pasiekti geresnį TCP efektyvumą bei sumažinti perteklinį duomenų srautą ir elektroninės tinklo įrangos apkrovimą.

Pirmame skyriuje pateikta trumpa TCP apžvalga bei istorija, pagrindiniai TCP protokolo algoritmai, naudojami moderniose operacinėse sistemose. Taip pat pasiūlytas naujas TCP perteklumo mažinimo metodas, siekiant pagerinti doumenų pralaidumą IEEE802.11 ir Ethernet tinkluose.

Antrajame skyriuje nagrinėjamas TCP protokolo veikimas ir programinio kodo modifikavimas Linux operacinėje sistemoje (angl. Operating System – OS) branduolyje. Trumpai apžvelgiami pagrindiniai algoritmai bei funkcijos, pateikiamos Linux branduolio kodo modifikacijos bei esamų TCP programinių algoritmų patobulinimai, norint pasiekti didesnį TCP efektyvumą nevienalyčiuose duomenų perdavimo tinkluose.

Trečiajame skyriuje pateikti patobulinto Linux OS branduolio TCP veikimo testavimo rezultatai esant skirtingiems duomenų tinklo parametrams ir sąlygoms.

Disertacijoje nustatyta, kad TCP protokolo veikimo efektyvumas, greitaveika bei esamų tinklo bei serverių resursų apkrova gali būti sumažinta naudojant adaptyvų patvirtinimo (angl. Acknowledgment – ACK) filtravimo algoritmą. Jo dėka galima pasiekti ryškų duomenų perdavimo greitaveikos prieauglį didelės spartos tinkluose, ar sumažinti tinklo įrenginių bei serverių apkrovą.

Pagrindiniai disertacijos rezultatai paskelbti 4 recenzuojamuose mokslo žurnaluose. Rezultatai viešinti 4 mokslinėse konferencijose.

Skaityti leidinio elektroninį variantą:

DOI: https://doi.org/10.20334/2017-054-M