30

Abstract: The Next Generation Network (NGN) and the

rapid growth of new services on the All-IP basis pose new challenges to congestion control. TCP congestion control and its enhanced variations such as ECN [2] or RED [3] seem to be quite effective in sustaining the stability in traditional networks [1], but did not consider the effects of network nodes and characteristics of transmission medium, thus they become no longer suitable for NGN. Besides, a number of new services needs congestion control that not relies on TCP mechanism [21,20,13,8,9,4,3,2]. There is an actual need to systematically revise typical congestion control methods, in order to propose essential criteria, which could be used for design of a comprehensive framework for analyzing and evaluating various congestion control methods as well as for improving and applying them in NGN environment. That is the contribution of this paper.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Mạng viễn thông của các nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang chuyển dần đến mạng thế hệ sau NGN và tiến tới IP hoá (all-IP) với mục tiêu: mọi lúc - mọi nơi và bằng mọi phương tiện. Nhu cầu về các dịch vụ mạng ngày càng đa dạng, phong phú và đòi hỏi nhiều mức độ chất lượng dịch vụ khác nhau. Xu hướng phát triển là tiến tới hội tụ về mạng và hội tụ về dịch vụ. Tài nguyên của mạng thì có giới hạn trong khi nhu cầu truyền thông tin ngày càng tăng. Chính vì vậy hiện tượng tắc nghẽn mạng là khó tránh khỏi. Để giải quyết vấn đề này có hai hướng giải quyết tổng quát nhất, đó là:

− Tăng tài nguyên của mạng (mở rộng nút mạng, tăng các tuyến truyền dẫn, tăng băng thông của mạng...)

− Điều khiển để chống tắc nghẽn mạng [4].

Với cách thứ nhất chi phí đầu tư lớn, làm thay đổi phần cứng của mạng và không thể thực hiện thường xuyên được.

Cách thứ hai sử dụng các thuật toán, các giao thức để điều khiển chống tắc nghẽn mạng. Cách này đầu tư nhỏ, không ảnh hưởng đến phần cứng của mạng và rất mềm dẻo linh hoạt và đây cũng là phương án khả thi, thích hợp với điều kiện ở Việt Nam.

Tuy nhiên điều khiển chống tắc nghẽn mạng là một vấn đề phức tạp, nhất là khi mạng ngày càng phát triển rộng lớn, dịch vụ gia tăng nhanh, các dịch vụ mới ngày càng nhiều, số lượng người sử dụng tăng đột biến kèm theo vấn đề lưu lượng tăng vọt và biến đổi động... Vì vậy, điều khiển chống tắc nghẽn mạng ngày càng trở lên cấp thiết.

Thực chất vấn đề điều khiển chống tắc nghẽn đã được nghiên cứu từ khá lâu và cũng đã có nhiều thuật toán và giao thức điều khiển chống tắc nghẽn được công bố. Tuy nhiên, chúng được thiết kế chủ yếu cho mạng truyền thông cũ. Trong môi trường tích hợp đa dịch vụ của mạng NGN với những đặc trưng khác biệt của mạng NGN so với các mạng truyền thống, những phương thức điều khiển đó khó có thể được áp dụng ngay nếu không có những sửa đổi hiệu chỉnh cần thiết. Chính vì những lẽ nêu trên, điều khiển chống tắc nghẽn đã trở thành một trong những chủ đề nóng trong các nghiên cứu triển khai mạng NGN trên nền All-IP mới đây.

Vậy bản chất của điều khiển chống tắc nghẽn là gì? Tại sao vấn đề này ngày càng cấp thiết hơn đối với

Điều khiển chống tắc nghẽn trong các mạng NGN – toàn IP

Congestion Control in NGN – All IP Networks Cao Huy Phương, Hoàng Đăng Hải

31

mạng NGN? Những tiêu chí có thể đặt ra để đánh giá những phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn là gì, đặc biệt trong môi trường mạng NGN? Có thể xây dựng được một mô hình tổng quát để phân tích, đánh giá và so sánh các phương pháp đó không? Mục tiêu của bài viết này là nhằm tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đó. Phần 2 của bài trình bày tổng quan về nguyên lý và phân loại các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn. Tiếp đó bài viết đề xuất những tiêu chí đánh giá các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn trên quan điểm mạng NGN hiện nay. Phần 3 của bài hệ thống hóa lại một số phương pháp điển hình truyền thống và cải tiến trong điều khiển chống tắc nghẽn, phân tích đánh giá chúng theo các tiêu chí đã đề ra. Trong phần 4, bài viết đề xuất một mô hình tổng quát có thể áp dụng cho phân tích, đánh giá và so sánh các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn. Phần cuối cùng là kết luận của bài.

II. ĐIỀU KHIỂN CHỐNG TẮC NGHẼN TRONG MẠNG NGN- TOÀN IP

1. Vấn đề tắc nghẽn nói chung Tắc nghẽn là một hiện tượng rất quen thuộc trên

mạng, mà nguyên nhân nói chung là do tài nguyên mạng giới hạn trong khi nhu cầu truyền thông tin của con người là không có giới hạn. Hình 1 trình bày hiện tượng tắc nghẽn trên mạng và hiệu quả của việc có điều khiển.

Thông thường, nút mạng được thiết kế với một bộ đệm lưu trữ có hạn. Nếu tình trạng nghẽn mạng kéo đủ dài, bộ đệm bị tràn, các gói sẽ bị mất hoặc trễ quá thời gian cho phép. Nếu một gói bị mất trên mạng thì tại thời điểm ấy các tài nguyên mạng mà gói đó đã sử dụng cũng bị mất theo.

2. Vấn đề tắc nghẽn trong NGN Hình 2 minh họa môi trường mạng hỗn tạp trong

NGN. Các mạng riêng lẻ được kết nối với nhau thông qua các bộ định tuyến hay các cổng (MG), tại đây các gói tin đến sẽ được lưu giữ (store) trong bộ đệm và chuyển tiếp (forward) theo một trong các đường kết nối đầu ra. Tốc độ của các gói tin đầu ra bị giới hạn

bởi băng thông (bandwidth) của các đường kết nối, thường nhỏ hơn băng thông của các đường đến do phải phân chia cho nhiều luồng.

Hình 1. Hiện tượng xảy ra tắc nghẽn và hiệu quả của việc

điều khiển

Hình 2. Môi trường mạng hỗn tạp trong NGN

Nguyên nhân của xảy ra tắc nghẽn trong môi trường mạng mới đó là :

1. Tràn bộ đệm: đây cũng là nguyên nhân giống như trong mạng truyền thống.

2. Lỗi do đường truyền vô tuyến: các hiệu ứng môi trường như di động, che chắn, pha đinh, … gây ra mất gói và ảnh hưởng đến tắc nghẽn mạng.

3. Do nghẽn cổ chai: tại điểm đấu nối từ các mạng tốc độ thấp vào mạng tốc độ cao. Đây là một trong những đặc điểm nổi bật của môi trường hỗn tạp

Mạng lõi MG MG

MG

Mạng di động

Mạng dữ liệu

Máy chủ

Mạng truyền hình

MG - Media gateway Mạng cố định

MG

Xảy ra tắc nghẽn

Thôn

g lượn

g

Lưu lượng đầu vào

Có điều khiển

Không có điều khiển

32

NGN. 4. Nhu cầu băng thông cao của các dịch vụ đa

phương tiện và các loại hình dịch vụ mới: dữ liệu, âm thanh và hình ảnh được tích hợp truyền trên mạng duy nhất NGN ALL – IP gây ra tắc nghẽn tại các đường truyền dẫn băng thông nhỏ.

5. Lưu lượng lớn, thay đổi đột biến và biến đổi động: Thông thường, các ứng dụng mới trong mạng NGN được thiết kế với nhu cầu lưu lượng truyền tải lớn (đặc biệt là các ứng dụng liên quan đến cơ sở dữ liệu phân tán, hay VoIP, Video, IPTV,…). Mặt khác, những ứng dụng đa phương tiện có đặc điểm là lưu lượng biến đổi động khó dự đoán trước được.

6. Tính biến động của mạng, hình trạng mạng: Đây là một đặc tính mới của mạng NGN so với mạng truyền thống. Các nút mạng có thể dịch chuyển làm hình trạng mạng thay đổi gây ra những biến đổi về phân chia lưu lượng trên mạng.

3. Nguyên lý chung điều khiển chống tắc nghẽn

Hình 3. Quá trình xảy ra tắc nghẽn

Quá tải làm thông lượng (throughput) suy biến như được chỉ ra trên hình 3. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa thông lượng với lưu lượng đưa vào (offered load). Ở mức lưu lượng đưa vào nhỏ (phía trái của điểm gãy - Knee), thông lượng tăng tuyến tính với lưu lượng đưa vào. Đó là lúc băng thông chưa sử dụng hết. Thông lượng lớn nhất khi lưu lượng đưa vào gần với băng thông thắt cổ chai (bottleneck bandwidth) và thông lượng tăng chậm tương ứng với kích thước dữ liệu trong bộ đệm. Khi lưu lượng đưa vào tiếp tục tăng, thông lượng giảm đột ngột từ điểm vách (Cliff) xuống một giá trị rất nhỏ, đó là lúc tất cả các luồng

cùng gửi dữ liệu nhưng dữ liệu không được truyền đến phía nhận. Lúc đó hầu hết các gói bị mất và hiện tượng tắc nghẽn xảy ra .

Giải pháp cho vấn đề trên là phải chống tắc nghẽn trên mạng. Nguyên lý chung để điều khiển chống tắc nghẽn là cần duy trì điểm hoạt động của mạng luôn nằm bên trái điểm Knee và đảm bảo các bộ đệm của bộ định tuyến không bị tràn. Ngoài ra điều khiển chống tắc nghẽn còn đảm bảo phía gửi dữ liệu nhanh mà phía nhận vẫn có thể xử lý, giúp sử dụng tài nguyên mạng một cách hiệu quả nhất.

4. Phân loại các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn a) Các đặc điểm chung

Các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn có thể được phân loại dựa trên các đặc điểm chung như sau:

− Điều khiển tiếp nhận (Admission control): Cho phép một kết nối mới chỉ khi mạng có thể đáp ứng một cách thích hợp. Người dùng đưa ra một tập các mô tả về lưu lượng (tốc độ truyền dẫn cực đại, tốc độ truyền dẫn trung bình, trễ cực đại cho phép...) trong pha thiết lập kết nối. Mạng cho phép người sử dụng truy nhập đến chỉ khi nào có đủ tài nguyên sẵn sàng trong mạng. Ngược lại, yêu cầu kết nối bị từ chối. Mạng giám sát, kiểm soát các luồng lưu lượng để xem liệu người dùng có tuân theo các mô tả về lưu lượng không.

− Kiểm soát (Policing): Kiểm tra kết nối nào vi phạm các mô tả về lưu lượng để đưa ra xử lý trừng phạt bằng việc: 1) Xoá các gói vi phạm mô tả; 2) Gán cho chúng quyền ưu tiên thấp hơn.

− Điều khiển luồng lưu lượng (Flow control). b) Phân loại

Theo các đặc điểm chung nêu trên, các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn có thể được phân loại như trên hình 4.

Điều khiển chống tắc nghẽn vòng hở (Open-loop congestion control) là sự kết hợp của điều khiển tiếp nhận, kiểm soát và nguyên lý thùng rò (leaky bucket). Điều khiển chống tắc nghẽn vòng kín (Close-loop

Tắc nghẽn xảy ra

Thôn

g lượn

g (b

it/s)

Lưu lượng đầu vào (bit/s)

Điểm gãy Điểm

vách

Kích thước

bộ đệm tăng

33

congestion control) là dựa trên trạng thái của mạng với giám sát tắc nghẽn và điều khiển lưu lượng dựa trên thông tin phản hồi.

Hình 4. Phân loại điều khiển chống tắc nghẽn

+ Vòng hở: không có thông tin phản hồi từ mạng hoặc từ phía nhận.

+ Vòng kín: có thông tin phản hồi rõ (explicit) hoặc ẩn (implicit) từ mạng hoặc từ phía nhận.

+ Phản hồi ẩn (implicit feedback): nguồn phát sử dụng thời gian chờ (time-out) để xác định liệu có xảy ra tắc nghẽn hay không. Ví dụ: điều khiển chống tắc nghẽn trong TCP thực hiện theo kiểu này.

+ Phản hồi rõ (explixit feedback): một số bản tin tường minh được gửi đến nguồn phát. Ví dụ: điều khiển chống tắc nghẽn cho dịch vụ ABR (Available Bit Rate) trong ATM.

+ Điều khiển theo tốc độ: điều khiển một cách trực tiếp tốc độ truyền tại phía gửi (nguồn gửi tin).

+ Điều khiển theo kích thước cửa sổ: điều khiển gián tiếp tốc độ truyền thông qua việc thay đổi kích thước cửa sổ (số gói tin hoặc số byte tồn tại ở đó).

5. Thuật toán tăng giảm Nguyên lý chủ đạo của điều khiển chống tắc nghẽn

là dựa trên thuật toán tăng giảm. Chiu và Jain [18] nghiên cứu các điều khiển khác nhau, tuyến tính và

không tuyến tính, điều chỉnh giá trị Xi(t) để đạt được các mục đích quản lý tài nguyên được miêu tả trong phần trên. Họ kết luận rằng các điều khiển phi tuyến là rất nhạy cảm với các tham số hệ thống và vì vậy không khả thi. Điều khiển tuyến tính được chọn có dạng:

i iX (t+1) = a + bX (t) (1)

Căn cứ vào một số tiêu chuẩn về hiệu quả điều khiển, khả năng hội tụ và khả năng đáp ứng nhanh, Chiu và Jain [18] đã đề xuất thuật toán tăng cộng - giảm nhân như sau:

Tăng cộng (additive increase):

i iX (t+1) = X (t) + a, a > 0 (2)

Giảm nhân (multiplicative decrease):

i iX (t+1) = bX (t), 0 b < 1≤ (3)

Thuật toán tăng cộng/giảm nhân (AIMD – Additive Increase/ Multiplicative Decrease) này đã trở thành thuật toán được lựa chọn rộng rãi nhất để điều khiển chống tắc nghẽn.

Tuy nhiên, thực tế cho thấy thuật toán AIMD đã được xây dựng trên giả thiết biến đổi lưu lượng rất ít và mạng chỉ có dịch vụ truyền tải dữ liệu thuần tuý như TCP. Điều này không còn đúng trong thực tế, đặc biệt là đối với mạng NGN. Các nghiên cứu mới đây cho thấy, thuật toán AIMD tỏ ra không còn hữu hiệu và một loạt các phương pháp mới đã được đề xuất nhằm cải thiện AIMD và thay thế AIMD [4, 5, 7, 16, 20].

6. Các tiêu chí đánh giá phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn

Vậy những đặc tính cần được thỏa mãn của các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn là gì? Những tiêu chí nào cần thiết đối với điều khiển chống tắc nghẽn cho mạng NGN? Chắc chắn những tiêu chí đó cần xem xét đến những đặc điểm riêng biệt của mạng thế hệ mới với các dịch vụ và ứng dụng mới. Trong phần này, bài viết đề xuất một số tiêu chí đánh giá cơ bản nhất dựa trên cơ sở những tiêu chí truyền thống [18], song có xem xét đến những đặc tính của môi trường mạng mới NGN.

Các cơ chế điều khiển chống tắc nghẽn

Vòng hở (open loop) Vòng kín (closed loop)

Điều khiển phía nhận

Phản hồi ẩn (Implicit)

Phản hồi rõ (Explicit)

Liên tục Phản ứng lại

Toàn bộ Cục bộ

Điều khiển phía gửi

34

Để tiện trình bày, giả sử rằng mạng được chia sẻ bởi n người sử dụng (n users). Thời gian được chia ra thành các khe rời rạc. Lưu lượng đưa vào của người sử dụng thứ i trong khe thời gian t là Xi(t). Những tiêu chí cơ bản nhất dùng cho phân tích, đánh giá các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn bao gồm:

1. Tính hiệu quả (Efficiency): Được định nghĩa là tỉ số giữa tổng tài nguyên phân phối cho các ứng dụng và tổng tài nguyên mong muốn tại điểm Knee của mạng, nghĩa là trước thời điểm mạng xảy ra bão hòa. Nếu Xgoal biểu thị mức lưu lượng đưa vào mong muốn tại điểm Knee, X(t) biểu thị tổng tài nguyên phân phối cho các ứng dụng, nghĩa là

1( ) ( )n

iiX t X t

== ∑ , thì tính hiệu quả được xác

định bởi tỉ số: ( ) goalX t Xη = (4)

Thuật toán hiệu quả khi η tiến gần tới 1, nghĩa là X(t) tiến gần tới Xgoal.

2. Tính bình đẳng (Fairness): Khi nhiều người sử dụng chia sẻ tài nguyên, tất cả người sử dụng trong cùng một lớp phải có chia sẻ như nhau về tài nguyên. Thường thì sự phân bổ không bằng nhau một cách chính xác, mức độ bình đẳng được đo bởi chỉ số bình đẳng. Chỉ số bình đẳng được định nghĩa khái quát trong [18] như sau:

2

12

1

( ( ))

( ( ) )

nii

nii

X tF

n X t=

=

= ∑∑

(5)

Thuật toán bình đẳng khi F tiến gần tới 1. Tuy nhiên, chỉ số này chỉ biểu diễn tính bình đẳng giữa các người dùng mạng nói chung mà chưa thể hiện được bản chất đa dịch vụ trong mạng thế hệ mới. Trong mạng NGN sẽ có nhiều lớp dịch vụ khác nhau, sử dụng nhiều hệ giao thức vận chuyển khác nhau. Vì vậy, cần thiết phải đưa thêm hai chỉ số bình đẳng mới:

− Chỉ số bình đẳng giữa các giao thức cùng họ: 1 i jF θ θ= (6)

trong đó θi và θj là thông lượng của các giao thức i và j cùng sử dụng cho một lớp ứng dụng.

− Chỉ số bình đẳng giữa các giao thức khác họ: 2 i jF θ ω= (7)

trong đó θi và ωj là thông lượng của các giao thức i và j khác họ sử dụng cho các lớp ứng dụng khác nhau.

3. Tính hội tụ (Convergence): Sự hội tụ được đánh giá bởi thời gian cần để hệ thống đạt đến trạng thái mong muốn từ một trạng thái xuất phát bất kỳ. Một cách lý tưởng, hệ thống đạt tới trạng thái đích nhanh và có biên độ dao động rất nhỏ xung quanh nó. Như vậy, tính hội tụ được đánh giá qua 3 yếu tố:

− Trạng thái cân bằng tiệm cận với Xgoal .

− Thời gian cần thiết để thuật toán hội tụ đến Xgoal .

− Biên độ của dao động xung quanh giá trị Xgoal nhỏ dần.

4. Thời gian đáp ứng nhanh (Small response time): Thuật toán phải nhanh chóng phát hiện được tắc nghẽn và thời gian kể từ khi phát hiện tắc nghẽn đến khi có tác động của điều khiển chống tắc nghẽn phải càng nhanh càng tốt: Tresp ≤ Tgoal . Trong đó Tgoal là cơ sở để so sánh các thuật toán điều khiển.

5. Độ mịn trong điều khiển (Smoothness): Trong thực tế, tác động của điều khiển không thể đưa hệ thống đến trạng thái mong muốn ngay lập tức. Vì vậy, các thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn phải thiết kế sao cho tác động điều khiển có độ mịn cần thiết, tránh đưa hệ thống vào trạng thái mất ổn định thêm. Đại lượng để đo độ mịn có thể là hiệu số giữa lưu lượng tại 2 thời điểm điều khiển liên tiếp t1 và t2: |Xi(t2) – Xi(t1)| hoặc hiệu số giữa tổng lưu lượng mạng tại 2 thời điểm điều khiển liên tiếp t1 và t2: |X(t2) – X(t1)| .

6. Tính phân tán (Distributedness): Đây là điều cần thiết bởi vì một mô hình tập trung đòi hỏi thông tin đầy đủ về trạng thái của mạng cũng như các luồng riêng lẻ, và điều này là không thể không có đối với mạng cỡ lớn.

Như vậy, mô hình có thể xây dựng để đánh giá các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn cho

35

mạng NGN có thể được thiết kế dựa trên sáu tiêu chí cơ bản nêu trên. Trong phần tiếp theo, bài viết sẽ hệ thống hóa lại một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn điển hình nhất, phân tích đánh giá chúng dựa trên cơ sở những tiêu chí đã đề xuất.

III. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CHỐNG TẮC NGHẼN

1. Một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn truyền thống a) DECbit

DECbit là một trong các mô hình điều khiển chống tắc nghẽn sớm nhất. Phương pháp này sử dụng phản hồi ẩn. Trong DECbit, mạng cung cấp thông tin phản hồi cho phép phía gửi điều chỉnh lưu lượng vào mạng. Các bộ định tuyến giám sát kích thước trung bình của hàng đợi trong khoảng thời gian được định nghĩa. Nếu độ dài trung bình của bộ đệm vượt quá ngưỡng (threshold) thì bộ định tuyến thiết lập một bit chỉ dẫn chống tắc nghẽn (gọi là DECbit) trong các gói tin để thông báo sự tắc nghẽn của mạng. Phía nhận gửi lại bit này trong thông báo nhận được đến phía gửi. Phía gửi giám sát các bit chỉ dẫn chống tắc nghẽn này để điều chỉnh kích thước của cửa sổ gửi như sau: Nếu xảy ra tắc nghẽn thì giảm đi theo phép nhân (nhân với 0,875), trong trường hợp ngược lại thì kích thước cửa sổ được tăng lên theo phép cộng.

DECbit là phương pháp khá đơn giản và hữu hiệu. Tuy nhiên, căn cứ vào các tiêu chí nêu trên thì thuật toán này không đạt được tính hiệu quả vì lưu lượng bị gạt bỏ đáng kể (qua hệ số 0,875) dẫn đến thông lượng rất thấp. Ngoài ra, các tiêu chí về tính bình đẳng, độ hội tụ, độ mịn điều khiển cũng không đạt được. Thuật toán không phù hợp cho các ứng dụng mới trong NGN.

b) Điều khiển chống tắc nghẽn trong TCP TCP (Transmission Control Protocol) là giao thức

phổ biến nhất hiện nay cho truyền dữ liệu tin cậy trên Internet. Ngoài điều khiển chống tắc nghẽn ra, nó còn thực hiện các chức năng khôi phục dữ liệu đã mất và quản lý kết nối. Điều khiển chống tắc nghẽn trong TCP thuộc loại điều khiển vòng kín phản hồi ẩn.

Quản lý chống tắc nghẽn TCP dựa trên thuật toán tăng cộng giảm nhân (AIMD). Nếu xảy ra tắc nghẽn, kích thước cửa sổ gửi giảm đi một nửa (nhân với 0,5), ngược lại thì tăng lên một giá trị là MSS (Maximum Segment Size).

Điều khiển chống tắc nghẽn trong TCP được thực hiện như sau: khởi tạo cập nhật ngưỡng tắc nghẽn (CT – Congestion Threshold) và tuỳ thuộc vào Wc (cửa sổ điều khiển chống tắc nghẽn) lớn hơn hay nhỏ hơn CT, lưu lượng TCP được điều khiển theo hai pha như sau:

+ Pha 1: Pha bắt đầu chậm (Wc < CT):

− Khi một đoạn được báo là đã nhận được, Wc được tăng lên một giá trị MSS.

− Các gói được truyền vào kênh. + Pha 2: Pha chống tắc nghẽn (Wc > CT):

− Đường truyền xảy ra tắc nghẽn.

− Giảm Wc xuống còn một nửa.

− Cập nhật lại CT. Điều khiển chống tắc nghẽn trong TCP có những

nhược điểm cơ bản là:

− Thông tin phản hồi là ẩn và vì vậy cửa sổ gửi luôn giảm đi một nửa khi xảy ra tắc nghẽn là không thực sự hiệu quả.

− TCP không chia sẻ thông tin điều khiển, vì vậy các kết nối cùng một thời điểm đến cùng một đích (một trường hợp thường xảy ra với lưu lượng web) sẽ phải cạnh tranh, thay vì phối hợp để sử dụng băng thông mạng một cách hợp lý. Điều khiển chống tắc nghẽn của TCP không đáp

ứng được đầy đủ các tiêu chí đã nêu, cụ thể là:

− Đối với mạng NGN, đặc biệt là trong môi trường nhiều lỗi như môi trường vô tuyến, vệ tinh… thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn của TCP không hiệu quả. Thậm chí thông lượng không thể chấp nhận được [4].

− Đối với mạng đa dịch vụ, thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn của TCP không đem lại tính bình đẳng cần thiết cho các ứng dụng.

− Đối với mạng có lưu lượng biến đổi động, biến đổi

36

nhanh, điều khiển chống tắc nghẽn của TCP tỏ ra bất ổn định và không hội tụ [4].

c) Các phương pháp khác Ngoài hai phương pháp đã nói đến ở trên còn có các

phương pháp như ECN [2] (Explicit Congestion Notification), RED [3] (Random Early Detection) (sử dụng trong các bộ định tuyến để hỗ trợ điều khiển chống tắc nghẽn cho TCP), RAP [21] (Rate Adaptation Protocol) (giao thức điều khiển chống tắc nghẽn ở mức ứng dụng) và các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn trong từng ứng dụng cụ thể như trong RealPlayer [20], Microsoft Windows Media Player [19].

d) Đánh giá chung Căn cứ vào các tiêu chí đề ra, có thể thấy các

phương pháp trên chủ yếu chỉ phù hợp cho các mạng cũ truyền thống, không đáp ứng nhu cầu của các mạng mới và dịch vụ mới. Tất cả các phương pháp trên đều không thể thích ứng nhu cầu phát triển của mạng và không thể ứng dụng một cách chung và rộng rãi trên mạng, chúng có những nhược điểm như: chưa thích ứng một cách hiệu quả với sự tắc nghẽn của mạng; chưa có sự chia sẻ bình đẳng về băng thông; một số phương pháp đòi hỏi sự thay đổi ở phía đầu cuối… Chính vì vậy cần phải nghiên cứu đưa ra các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn mới.

2. Một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn mới

Trong phần này, bài viết đề cập đến một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn mới được đề xuất trên cơ sở cải tiến các phương pháp truyền thống. Những phương pháp này đã được nêu chi tiết trong [7]. Bài viết này chỉ tóm lược những đặc điểm quan trọng nhất và phân tích đánh giá chúng trên cơ sở những tiêu chí đã đề xuất trong phần 2.

a) EWA và FEWA Phương pháp EWA [5] (Explicit Window

Adaptation) dùng thông báo một cách rõ ràng đến phía gửi về băng thông còn khả dụng của các đường ra bằng cách sử dụng cơ chế điều khiển lưu lượng giống như trong TCP để truyền thông tin phản hồi từ

các bộ định tuyến đến phía gửi. Bên trong bộ định tuyến EWA thông tin phản hồi được tính toán định kỳ dựa trên đánh giá dung lượng rỗi hiện tại của hàng đợi trong bộ định tuyến nhân với một biến α. α tuỳ thuộc vào giá trị khởi tạo và kích thước hàng đợi hiện tại. Nó được điều khiển theo thuật toán AIMD. EWA cho thấy các kết quả hoạt động tốt trong các bộ định tuyến có tải lớn, nhưng có một số vấn đề trong các bộ định tuyến hoạt động ở dưới mức tải trong hầu hết thời gian. Lý do nằm ở việc tính toán α, nó đặt quá nhiều vào trọng tải trước đó của bộ định tuyến, vì vậy không thể phản ứng lại đủ nhanh đối với những thay đổi lớn của các điều kiện tải.

Chính vì hạn chế đó EWA mờ (FEWA – Fuzzy EWA) đã phát triển, khác với EWA cũ chủ yếu ở việc tính toán α. FEWA sử dụng một bộ điều khiển mờ để tính α dựa theo giá trị hiện tại và một giá trị gần nhất của bộ đệm bộ định tuyến. Với các thay đổi này trong việc tính toán phản hồi bên trong bộ định tuyến, hiệu suất từ đầu cuối đến đầu cuối có thể đạt được lớn hơn so với EWA.

b) ETCP Ý tưởng của ETCP [7] (Enhanced TCP) là sử dụng

phản hồi FEWA (dựa trên sự thích ứng với cửa sổ điều khiển lưu lượng - AWND) để tính cửa sổ gửi mới (SWND). ETCP phía gửi không thực hiện chu trình bắt đầu chậm (slow start) và chống tắc nghẽn (congestion avoidance), mà bắt đầu với một cửa sổ gửi khởi tạo và cập nhật cửa sổ gửi theo các cách sau:

− Nếu cửa sổ gửi hiện tại lớn hơn cửa sổ điều khiển lưu lượng thì cửa sổ gửi mới được thiết lập bằng cửa sổ điều khiển lưu lượng: SWND ← AWND.

− Nếu cửa sổ gửi hiện tại nhỏ hơn cửa sổ điều khiển lưu lượng thì cửa sổ gửi được tính như sau: SWND←SWND.(AWND/SWND)1/SWND

Với tính toán này cửa sổ gửi của phía gửi ETCP được tăng theo hàm mũ để tiệm cận với cửa sổ điều khiển lưu lượng. Với các thay đổi nhỏ này có thể thu được sự cải thiện đáng kể về khả năng thực hiện.

c) XCP XCP [8] (Explicit Control Protocol) là một giao

37

thức truyền thông dự kiến thay thế TCP. Sự phát lại và cửa sổ chống tắc nghẽn của XCP dựa trên TCP. Mặc dù vậy, một cơ chế điều khiển chống tắc nghẽn mới được đề xuất. Phía gửi đưa yêu cầu lưu lượng vào các biến điều khiển chống tắc nghẽn nằm ở phần mào đầu gói tin XCP để mỗi bộ định tuyến trên đường truyền có thể ước lượng được tốc độ nguồn phát trên luồng đó. Mỗi bộ định tuyến có một thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn và một thuật toán điều khiển bình đẳng. Thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn xác định tải lưu lượng và băng thông sẵn sàng. Thuật toán điều khiển bình đẳng phân bổ một cách hợp lý băng thông sẵn sàng bằng cách cập nhật vào trường phản hồi chống tắc nghẽn trong phần mào đầu chống tắc nghẽn của mỗi gói XCP. Các thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn và điều khiển bình đẳng của bộ định tuyến XCP có đặc điểm là chúng không đòi hỏi thông tin trạng thái của mỗi luồng. Thay thế nó, bộ định tuyến khai thác thông tin lưu lượng tổng bằng cách tích luỹ thông tin từ tất cả các gói truyền qua bộ định tuyến trong một khoảng thời gian nhất định. Với cơ chế điều khiển chống tắc nghẽn theo mô hình MIMD (Multiplicative Increase Multiplicative Decrease), cho phép XCP sử dụng tài nguyên đang rỗi nhanh hơn so với các phương pháp sử dụng AIMD. Mặt khác, thuật toán điều khiển bình đẳng của XCP phân bổ thông tin phản hồi tắc nghẽn tổng theo các luồng và nó đảm bảo tính bình đẳng giữa các luồng [14, 15, 17].

d) FBA-TCP Phân bổ băng thông hợp lý cho TCP (FBA-TCP)

[10] (Fair Bandwidth Allocation for TCP) là một phương pháp điều khiển lưu lượng TCP dựa trên thông tin phản hồi về mạng được cung cấp bởi CSFQ (Core-Stateless Fair Queueing) [9].

CSFQ nhằm mục đích đạt được một sự phân bổ băng thông hợp lý trong bộ định tuyến mà không yêu cầu sự tính toán cho mỗi luồng hoặc trạng thái mỗi luồng trong bộ định tuyến lõi của một miền CSFQ. Sự tính toán trên mỗi luồng và trạng thái được giới hạn bởi các bộ định tuyến nằm ở biên, nó ước lượng tốc độ đến của mỗi luồng đưa vào miền, và dán nhãn

thông tin này vào mỗi gói. Các bộ định tuyến lõi tính toán băng thông hợp lý chia sẻ cho tất cả các luồng dựa trên tốc độ đến và chuyển tiếp. Các gói mà nhãn của nó chỉ ra tốc độ luồng vượt quá sự chia sẻ băng thông hợp lý sẽ bị xoá gói.

Trong kiến trúc của CSFQ, các bộ định tuyến nằm ở biên sẽ xoá các nhãn khỏi các gói khi mà chúng rời khỏi miền CSFQ. FBA-TCP sao chép nhãn vào mào đầu IP, vì thế giữ giá trị chia sẻ hợp lý ở biên của miền CSFQ và chuyển chúng trên tất cả các đường tới đầu cuối. Dựa trên thông tin này, FBA-TCP phía nhận cung cấp phản hồi đến phía gửi bằng cách thiết lập kích thước cửa sổ thông báo để giá trị chia sẻ hợp lý và thời gian vòng truyền (RRT). Vì thế, tốc độ đầu ra của phía gửi được giới hạn một cách hiệu quả bởi băng thông nút cổ chai của bộ định tuyến trong miền CSFQ.

Các kết quả mô phỏng trình bày trong [10] chỉ ra rằng FBA-TCP có thể làm tăng sự bình đẳng giữa các luồng đồng thời cải thiện khả năng hoạt động với việc tránh mất gói TCP (điều khiển FBA-TCP ngăn ngừa khả năng tăng tốc độ vượt quá dung lượng sẵn sàng).

e) QS-TCP QS-TCP (Quick Start TCP) đã được đề xuất năm

2002 bởi Jain và Floyd như là một cách để tăng cửa sổ khởi tạo của một kết nối TCP [11]. Trong thủ tục thiết lập kết nối TCP (TCP SYN và TCP SYN/ACK) phía gửi TCP chèn một yêu cầu bắt đầu nhanh (Quick Start Request) vào gói TCP nó chính là tốc độ khởi tạo mà phía gửi muốn truyền. Mỗi bộ định tuyến dọc theo đường truyền xác nhận liệu nó có thể đáp ứng yêu cầu lưu lượng mới này. Nếu nó có thể đáp ứng yêu cầu mới này thì nó sẽ truyền yêu cầu QS đi, ngược lại nó sẽ giảm tốc độ dữ liệu đến một giá trị phù hợp. Để làm được điều đó bộ định tuyến cần thiết phải giám sát sự khác nhau của trọng tải hiện tại và dung lượng sẵn sàng và những yêu cầu QS trong thời gian gần đây. Khi yêu cầu QS (QS request) tới TCP phía nhận, một đáp ứng QS (QS response) tương ứng được tạo ra và chèn vào một thông báo nhận được gửi trở về phía gửi. Nhận được đáp ứng QS, phía gửi điều chỉnh cửa sổ chống tắc nghẽn khởi tạo theo tốc độ dữ liệu chỉ ra

38

trong đáp ứng QS. Để tránh lưu lượng bùng phát, phía gửi tăng dữ liệu từng bước vào cửa sổ khởi tạo. QS-TCP đòi hỏi tất cả các bộ định tuyến, phía gửi và phía nhận hỗ trợ khởi tạo nhanh (QS). Cơ chế này được dựa trên một bộ đếm bước truyền (hop) nó tương tự như bộ đếm bước truyền trong giao thức IP (dựa trên

trường Time-to-live).

Đề xuất QS-TCP ban đầu nhằm mục đích xác định khởi tạo cửa sổ TCP. Một cập nhật gần đây của QS-TCP [11] mở rộng QS như kích hoạt một tín hiệu khi thông tin đính kèm vào một nút đầu cuối thay đổi, ví dụ cho IP di động (mobile IP). Vấn đề mở rộng liên quan đến ứng dụng của QS cho DCCP được nói rõ hơn trong [11].

f) Đánh giá chung Các đặc tính và chức năng chính của các phương

pháp điều khiển chống tắc nghẽn được tổng kết và so sánh trong bảng 1, trong đó ECN là đại diện cho các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn truyền thống.

Phương pháp nào được sử dụng trong các mạng còn tuỳ thuộc vào mức độ mong muốn về tính tương thích với các giao thức truyền tải TCP và UDP hiện tại đã triển khai trong các hệ thống đầu cuối. Ví dụ, XCP là một phương pháp tốt nhất để cải thiện hoạt động tổng thể của mạng. Đặc biệt với các mạng có băng thông

lớn (ví dụ mạng tốc độ cao gigabit hay mạng di động tốc độ cao), vấn đề quan trọng là điều khiển chống tắc nghẽn cho phép tăng nhanh tốc độ gửi dữ liệu để tận dụng tài nguyên mạng. Đặc điểm này được cung cấp bởi XCP, QS-TCP và ETCP. Mặc dù vậy, chỉ XCP và ETCP cho phép tăng nhanh khi băng thông nút cổ

chai thay đổi động. Nhưng XCP đòi hỏi các sự thích ứng của các giao thức truyền tải nằm tại các hệ thống đầu cuối. Ngược lại với XCP, (F)EWA không đòi hỏi bất kỳ sự thay đổi nào ở các hệ thống đầu cuối. Nhưng (F)EWA kém hơn XCP, bởi vì với (F)EWA cửa sổ gửi của phía gửi TCP không thể được điều khiển một cách chính xác như là XCP. Biến thể (F)EWA được gọi Forward-(F)EWA (F(F)EWA). FBA-TCP cũng có thể là ứng cử viên sáng giá cho việc cải thiện điều khiển chống tắc nghẽn trên mạng IP. Từ thiết kế của cơ chế phản hồi, FBA-TCP có các cải thiện hoạt động tương tự như (F)EWA. Nhưng nhược điểm là đòi hỏi sự triển khai ở phạm vi rộng của CSFQ thì mới trở nên hiệu quả.

Có thể thấy mỗi phương pháp có những ưu nhược điểm riêng của nó, tuy nhiên nếu căn cứ vào các tiêu chí áp dụng cho mạng NGN, ta có thể thấy được những hạn chế như sau:

− Đa số các phương pháp còn chưa xem xét đến các khác biệt về nguyên nhân tắc nghẽn trong mạng

Bảng 1. So sánh các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn (F)EWA ETCP XCP FBA-TCP QS-TCP ECN

Hỗ trợ các luồng TCP/UDP Có/không Có/không không/ không

Có/không Có/Không Có/không

Trong suốt đối với phía gửi/nhận

Có/có Không/có Không/ không

Có/không Không/ Không

Không/ không

Cách điều khiển Một chiều Một chiều Hai chiều Một chiều Hai chiều Một chiều Sử dụng cửa sổ tăng/giảm Không/ có Có/ có Có/ có Không/ có Có/ Có Không/Có Cung cấp phản hồi liên tục Có Có Có Có Không Có Cần trạng thái mỗi luồng trong các bộ định tuyến

Không Không Không Có Không Không

Cần định tuyến đối xứng Có Có Không Không Không Không Có cơ chế phát triển từng phần Không Có Không Không Có Không

Độ phức tạp trong các hệ thống đầu cuối/bộ định tuyến

Thấp/ Trung bình

Thấp/ Trung bình

Thấp/ cao

Thấp/ cao

Thấp/ Trung bình

Thấp/ Trung bình

Tăng hoạt động của mạng (+)++ ++++ +++++ +++ ++ +

39

NGN để có điều khiển một cách thích ứng. − Hầu hết các phương pháp còn dựa trên nguyên lý điều khiển chống tắc nghẽn tuyến tính truyền thống, do vậy không thể hiện được đặc tính động và sự biến thiên về lưu lượng động trong mạng NGN.

− Chưa xem xét đến vấn đề đa dịch vụ: về các yêu cầu chất lượng dịch vụ đa dạng… Cần cơ chế điều khiển ưu tiên theo yêu cầu của từng dịch vụ.

− Chưa xem xét đến biến đổi tăng vọt và biến đổi động của lưu lượng. Cần phải theo dõi, giám sát lưu lượng. Một hướng mới cho vấn đề này là sử dụng mô hình phân cấp điều khiển.

IV. MÔ HÌNH TỔNG QUÁT ĐIỀU KHIỂN CHỐNG TẮC NGHẼN

Như đã trình bày ở trên, hầu hết các phương pháp còn dựa trên nguyên lý điều khiển chống tắc nghẽn tuyến tính truyền thống, cụ thể là tăng cộng - giảm nhân. Duy có XCP có đề xuất theo hướng sử dụng tăng nhân - giảm nhân nhằm tăng tốc độ truyền dữ liệu và tận dụng hiệu quả tài nguyên. Rõ ràng nguyên lý điều khiển tuyến tính không còn đáp ứng đầy đủ để thể hiện đặc tính động của mạng, sự biến thiên của lưu lượng trong mạng NGN với những ứng dụng đa phương tiện và các ứng dụng mới. Việc đưa ra một mô hình tổng quát cho điều khiển chống tắc nghẽn trong mạng thế hệ mới là điều cần thiết.

Mô hình tổng quát cần dựa trên cơ sở phi tuyến, nhằm thể hiện được hết bản chất động của mạng và dịch vụ. Hơn nữa, mô hình này còn cần khái quát được cho cả hai phương thức điều khiển cơ bản là: dựa theo cửa sổ (theo cách truyền thống) và dựa theo tốc độ (cho các giao thức tốc độ cao thế hệ mới).

Từ ý tưởng đó, mô hình được đề xuất như Hình 5.

Hình 5. Mô hình tổng quát cho điều khiển chống tắc nghẽn

Bộ giám sát có chức năng giám sát trạng thái mạng để phát hiện tắc nghẽn. Bộ này được đặt ở đầu thu nhằm thu thập thông tin về việc vận chuyển các gói tin từ đầu phát - qua mạng - tới đầu nhận, qua đó biết được về độ mất gói qua mạng, mức độ sử dụng tài nguyên trên mạng thông qua các tham số thời gian gửi và nhận, mức tắc nghẽn trên mạng, v.v. Các trễ T1 và T2 thể hiện thời gian cần thiết khi truyền qua mạng và khi phản hồi, liên quan đến quá trình các gói tin phải chờ trong các bộ đệm (hàng đợi) trong mạng. Khối điều khiển, căn cứ vào thông tin phản hồi từ bộ giám sát/đầu thu để ra quyết định điều khiển thích ứng. Thời gian điều khiển được tính toán căn cứ vào các trễ trong mạng, hiệu số giữa thời gian thu – phát và thông tin phản hồi. Mặt khác, thông qua việc cộng tác mật thiết giữa bộ giám sát và khối điều khiển, có thể phát hiện được lỗi mất gói do tắc nghẽn hay là do môi trường truyền một cách hữu hiệu, điều mà rất ít thuật toán hiện nay có thể thực hiện được. Đây cũng là một điều cần thiết khi truyền tin qua mạng NGN, khi có môi trường liên kết giữa mạng cố định và mạng di động.

Về nguyên tắc chung, mô hình vẫn dựa trên cơ sở tăng - giảm, nghĩa là điều khiển tăng lưu lượng khi không tắc nghẽn và điều khiển giảm lưu lượng khi có tắc nghẽn. Hàm điều khiển tổng quát của mô hình có dạng:

k+1 k ki i i bZ = Z + f(Z , f (k)) (8)

Trong đó k thể hiện trạng thái hệ thống, i thể hiện người dùng thứ i trong hệ thống, fb(k) là hàm phản hồi ở bước k (trạng thái k). Nếu biểu thị hai hàm tăng và

Khối điều khiển

Bộ giám sát

Đầu thuĐầu phát

Mạng

Bộ đệm trong mạng

Trễ T1

Trễ T2

40

giảm với a(y) và b(y) với y là tín hiệu phản hồi, ta có thể viết lại phương trình điều khiển như sau:

k+1 k ki i iZ = a(Z ,y)* Z + b(y) (9)

Hệ thức thứ nhất biểu thị hàm giảm, còn hệ thức thứ 2 biểu thị hàm tăng. Như vậy, ta có thể thấy phương trình trên biểu diễn dạng tổng quát nhất cho điều khiển chống tắc nghẽn. Nếu các hệ số a và b là hằng số, ta được các thuật toán tăng giảm tuyến tính đã sử dụng trong các phương pháp truyền thống nêu ở các phần trên.

Mặt khác, nếu để ý ta có thể thấy, bản chất của điều khiển phi tuyến là sử dụng hài đa thành phần bao gồm các thứ hạng bậc nhất và các sóng hài cấp cao hơn. Lấy ví dụ, phân tích một hàm mũ ex thành chuỗi ta sẽ được một chuỗi gồm một hệ số tuyến tính và các hài bậc 1, bậc 2,…

Trên cơ sở đó, có thể thiết kế một thuật toán điều khiển tăng giảm tổng quát như sau:

Tăng: k+1 k -Hi iZ = Z +a*e (10)

Giảm: k+1 ki iZ = Z * (1 - b) (11)

Trong mô hình này, a và b là các hằng số. H là hệ số điều khiển cần được chọn căn cứ vào thời gian truyền tin trong mạng (nghĩa là thời gian quay vòng RTT) và tài nguyên tối đa sử dụng được trên mạng. Ví dụ, áp dụng điều khiển cho mạng với tRTT đo dược và với cửa sổ truyền tin tối đa Wm (nghĩa là tài nguyên sử dụng được tối đa), ta có thể chọn H như sau [4]:

mRTT Wt

aH∗

= (12)

Việc chọn hàm mũ trong mô hình giúp ta biểu thị được đặc tính động của mạng NGN và đạt được các tiêu chí điều khiển cần thiết đã nêu ở phần 2:

− Hàm mũ biểu thị sự biến đổi động của hệ thống.

− Hàm mũ cho phép giảm thời gian đáp ứng trong điều khiển hơn là phương thức tăng tuyến tính truyền thống trước đây.

− Hàm mũ cho phép thuật toán hội tụ nhanh (hội tụ tới trên 70% sau 1 khoảng thời gian ngắn)

− Căn cứ vào thời gian quay vòng RTT đo được thực

tế, hàm mũ cho phép hệ thống đạt được trạng thái cân bằng ổn định.

− Chọn tham số a và b phù hợp, thuật toán có thể đạt được bình đẳng cần thiết cho các ứng dụng. Trên cơ sở đó, có thể dùng mô hình tổng quát này

để phân tích đánh giá các thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn.

Hình 6. So sánh mô hình tổng quát và mô hình truyền thống TCP

Kết quả thử nghiệm trong so sánh với thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn truyền thống của TCP cho thấy, mô hình thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn tổng quát với hàm mũ cho thông lượng bình đẳng với TCP trong điều kiện thời gian quay vòng trên mạng RTT và điều kiện về tỉ lệ tổn thất gói như nhau (hình 6).

V. KẾT LUẬN

Với sự phát triển của mạng, cơ chế điều khiển chống tắc nghẽn trong các giao thức truyền thống không còn phù hợp. Do đó cần phải có những cải tiến thay đổi để đáp ứng nhu cầu hiện tại và trong tương lai của mạng. Chính vì vậy một loạt các phương pháp mới được nghiên cứu đề xuất. Tuy nhiên, cần có các tiêu chí đánh giá các phương pháp và khả năng sử dụng chúng cho mạng NGN. Bài viết này đã hệ thống hóa lại một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn điển hình, phân tích nguyên lý chung để từ đó đề ra các tiêu chí đánh giá hiệu suất của chúng. Tiếp đó, bài viết đã đề xuất một mô hình tổng quát có thể áp dụng cho phân tích, đánh giá và so sánh các

Mô hình tổng quát

Mô hình của TCP

41

phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] M. Allman, V. Paxson, and W. Stevens. TCP Congestion Control. RFC 2581, April 1999.

[2] K. Ramakrishnan, S. Floyd, and D. Black. The addition of explicit congestion notification (ECN) to IP. RFC 3168, Sep. 2001.

[3] B. Braden, D. Clark, J. Crowcroft, B. Davie, S. Deering, D. Estrin, S. Floyd, V. Jacobson, G. Minshall, C. Partridge, L. Peterson, K. Ramakrishnan, S. Shenker, J. Wroclawski, and L.Zhang. Recommendations on queue management and congestion avoidance in the internet. RFC 2309, April 1998.

[4] Dang-Hai Hoang. Quality of Service Control in the Mobile Wireless Environments. PETER LANG Publisher, Frankfurt/M-Berlin-Bern-Bruxelles-New York-Oxford-Wien, ISBN 3-531-50578-7, US–ISBN 0-8204-6402-3, 2003.

[5] L. Kalampoukas, A. Varma, and K. K. Ramakrishnan. Explicit window adaptation: A method to enhance TCP performance. IEEE/ACM Transactions on Networking, 10(3):338–350, June 2002.

[6] M. Savori., Fuzzy Explicit Window Adaptation: Using router feedback to improve TCP performance, Technical Report TKN-04-009, July 2004.

[7] M. Savori. Improving congestion control in IP-based networks using feedback from routers. Technical Report TKN-04-008, July 2004

[8] D. Katabi, M. Handley, and C. Rohrs. Congestion control for high bandwidth-delay product networks. Proceedings of ACM SIGCOMM’02, August 2002.

[9] I. Stoica, S. Shenker, and H. Zhang. Core-stateless fair queueing: Achieving approximately fair bandwidth allocations in high speed networks. In Proceedings of ACM SIGCOMM’98, pages 118–130, 1998.

[10] R. Kapoor, C. Casetti, and M. Gerla. Core-stateless fair bandwidth allocation for TCP flows. In Proceedings of IEEE ICC 2001, 2001.

[11] A. K. Jain and S. Floyd. Quick-start for TCP and IP. Http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-amit quickstart-02.txt, work in progress, Oct. 2002.

[12] S. Kent and R. Atkinson. Security Architecture for the Internet Protocol. RFC 2401, Nov. 1998.

[13] A. Jain, S. Floyd, M. Allman, P. Sarolahti. Quickstart for TCP and IP. http://www.ietf.org/internetdrafts/draft-amit-quick-start-03.txt, work in progress, Sep. 25, 2004.

[14] XCP@ISIproject, www.isi.edu/isixcp/ index.html [15] MIT project: Congestion Control for High Bandwidth-

DelayProductNetworks,www.ana.lcs.mit.edu/ dina/XCP [16] S. Floyd, M. Handley, J. Padhye, and J. Widmer.

Equation-based congestion control for unicast applications. In Proceedings of ACM SIGCOMM’00, pages 43—56, 2000.

[17] IPonAir project: http://www.iponair.de/. [18] D-M. Chiu and R. Jain. Analysis of the Increase and

Decrease Algorithms for Congestion Avoidance in Computer Network. Computer Networks and ISDN Systems, 17:1-14, 1989.

[19] Intelligen Streaming www.microsoft.com/windows/ windowsmedia/features/intellistream/default.asp, 1998.

[20] SureStream(tm), Delivering Superior Quality and Reliability. http://www.real.com/devzone/library/ whitepapers/surestrm.html,1998.

[21] R. Rejaie, M. Handley, and D. Estrin. RAP: An End-to-End Rate-base Congestion Control Mechanism for Realtime Streams in the Internet. In Proc. IEEE ENFOCOM’99, 1999.

Ngày nhận bài: 12/10/2005.

42

SƠ LƯỢC TÁC GIẢ CAO HUY PHƯƠNG

Sinh năm 1975 Tốt nghiệp Đại học Bách

khoa Hà Nội năm 1998 ngành Công nghệ thông tin, năm 2002 ngành Điện tử-Viễn thông, nhận bằng Thạc sỹ Điện tử Viễn thông năm 2005 tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.

Hiện đang công tác tại Trung tâm VNCERT, Bộ Bưu chính, Viễn thông.

Lĩnh vực quan tâm: Công nghệ truyền thông, mạng và dịch vụ mới, Quản lý và điều khiển mạng.

Email: caohuyphuong@yahoo.com

HOÀNG ĐĂNG HẢI

Sinh năm 1960.

Tốt nghiệp Đại học kỹ thuật năm 1984, Tiến sỹ kỹ thuật năm 1999, Tiến sỹ khoa học năm 2002 tại Cộng hòa Liên bang Đức chuyên ngành Viễn thông Tin học.

Hiện đang công tác tại Trung tâm VNCERT, Bộ Bưu chính,

Viễn thông.

Lĩnh vực quan tâm: Các hệ thống truyền thông, công nghệ mạng mới, phần mềm điều khiển mạng, quản lý lưu lượng, quản lý mạng, chất lượng dịch vụ, giao thức truyền thông, đa phương tiện, an ninh mạng.

Email: hoangdanghai@hn.vnn.vn