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CUBICはTCPのネットワーク輻輳回避アルゴリズムであり、従来のアルゴリズムよりも高遅延の状況でもネットワーク上でより迅速かつ確実に高帯域幅接続を実現できます。これは長くて太いネットワークの最適化に役立ちます。[1] [2]
2006年に、最初のCUBIC実装がLinux カーネル2.6.13でリリースされました。[3]カーネルバージョン2.6.19以降、[4] CUBICはLinuxカーネルのデフォルトのTCP輻輳制御アルゴリズムとしてBIC-TCPに取って代わりました。[3]
macOSは2014年のOS X YosemiteリリースでTCP CUBICを採用しましたが、[5] [6]、その前のリリースであるOS X MavericksではTCP New Renoがまだ使用されていました。[7] [8]
マイクロソフトは、 Windows 10.1709 Fall Creators Update（2017）およびWindows Server 2016 1709アップデートでこれをデフォルトで採用しました。 [9]
特徴
CUBIC は、 BIC TCPのより攻撃性が低く、より体系的な派生であり、ウィンドウ サイズは最後の輻輳イベントからの時間の3 次関数であり、変曲点はイベント前のウィンドウ サイズに設定されます。3 次関数であるため、ウィンドウの成長には 2 つの要素があります。1 つ目は、ウィンドウ サイズが最後の輻輳イベント前のサイズまで急速に増加する凹部分です。次は、CUBIC が最初はゆっくりと、その後非常に急速に、より多くの帯域幅を探索する凸成長です。CUBIC は、凹成長領域と凸成長領域の間のプラトーで多くの時間を費やし、CUBIC がより多くの帯域幅を探し始める前にネットワークを安定させます。[10]
CUBIC と以前の多くの TCP アルゴリズムとのもう 1 つの大きな違いは、CUBIC ではウィンドウ サイズを増やすために RTT のリズムに依存しないことです。[11] CUBIC のウィンドウ サイズは、最後の輻輳イベントにのみ依存します。TCP New Reno などの以前のアルゴリズムでは、ラウンドトリップ遅延時間(RTT) が非常に短いフローは ACK をより速く受信するため、輻輳ウィンドウは RTT が長い他のフローよりも速く増加します。CUBIC では、ウィンドウの増加が RTT に依存しないため、フロー間の 公平性が高まります。
アルゴリズム
CUBIC は、BIC のように RTT 依存ではなく、リアルタイム依存になるようにウィンドウを拡大します。cwnd (輻輳ウィンドウ) の計算も BIC よりも簡単です。
次の変数を定義します。
- β : 乗法減少係数
- w max : 最後の縮小直前のウィンドウサイズ
- T : 最後のウィンドウ縮小からの経過時間
- C : スケーリング定数
- cwnd : 現在の時刻の輻輳ウィンドウ
RFC 8312 では次のことが示されています。
- このドキュメントのすべてのウィンドウ サイズの単位は最大セグメント サイズ (MSS) のセグメントであり、すべての時間の単位は秒です。(セクション 4)
- βは0.7に設定する必要があります（セクション4.5）
- Cは0.4に設定する必要があります（セクション5）
cwnd は次のようにモデル化できます。
![{\displaystyle {\begin{array}{lcr}cwnd\ =\ C(TK)^{3}+w_{max}\\{\textrm {where}}\ K={\sqrt[{3}]{\frac {w_{max}(1-\beta )}{C}}}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a2d27b50f81ff4969925a75e18373fc1013d21bc)
代替案
Cubicのようなウィンドウベースのアルゴリズムとは別に、ウィンドウの代わりに「送信レート」を使用して異なる動作をするレートベースのアルゴリズム（GoogleのTCP BBRを含む）があります。 [12]
参照
参考文献
- ^ Sangtae Ha、Injong Rhee、Lisong Xu (2008 年 7 月)。「CUBIC: TCP 対応の新しい高速 TCP バリアント」(PDF)。ACM SIGOPS オペレーティング システム レビュー。42 (5): 64–74。doi : 10.1145 /1400097.1400105。S2CID 9391153。2015年 7 月 26 日時点の オリジナル(PDF)からアーカイブ。2015 年9 月 29 日閲覧。
- ^ ハ・サンテ;李仁宗。徐立松。ラース・エガート;リチャード・シェフェネッガー（2018年2月）。高速長距離ネットワーク用の CUBIC。土井: 10.17487/RFC8312。RFC 8312。
- ^ ab Ha, Sangtae; Rhee, Injong; Xu, Lisong (2008). 「CUBIC: TCP 対応の新しい高速 TCP バリアント」. ACM SIGOPS オペレーティング システム レビュー. 42. ACM ニューヨーク、ニューヨーク、米国: 11. doi :10.1145/1400097.1400105. S2CID 9391153.
{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: 日付と年 (リンク) - ^ "[TCP]: cubic をデフォルトにする · torvalds/Linux@597811e". GitHub .
- ^ 「apple-oss-distributions/distribution-macOS at os-x-1010」。GitHub。TCP輻輳制御はXNUカーネルに実装されており、このコミットはMac OS X Yosemiteで使用されているXNUカーネルを参照しています。
- ^ “xnu/tcp_cc.h at a3bb9fcc43a00154884a30c9080595284c26cec9 · apple-oss-distributions/xnu”. GitHub . 2022年4月29日.Mac OS X Yosemite で使用される XNU カーネルの TCP 輻輳制御実装のヘッダー ファイル。CUBIC がデフォルトとして指定されています。
- ^ 「apple-oss-distributions/distribution-macOS at os-x-1095」。GitHub。Mac OS X Mavericks で使用される XNU カーネルの参考資料
- ^ “xnu/tcp_cc.h at d2a0abf2ede8152c5a107fe51e032c1193d2015b · apple-oss-distributions/xnu”. GitHub . 2022年4月29日.Mac OS X Mavericks で使用される XNU カーネルの TCP 輻輳制御実装のヘッダー ファイル。New Reno がデフォルトとして指定されています。
- ^ Microsoft (2017 年 11 月 15 日)。「Windows TCP の更新」(PDF)。
- ^ Tetcos Engineering (2014). 「TCP 輻輳制御アルゴリズムの比較」(PDF)。2017 年 3 月 31 日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2017 年8 月 6 日閲覧。
- ^ La Rosa, Alexander (2019 年 7 月 10 日). 「なぜ CUBIC は TCP 輻輳制御に戻るのか?」. Pandora FMS . 2019 年 7 月 12 日のオリジナル(html)からアーカイブ。2019年7 月 12 日閲覧。
意図は、増分プロセスがより積極的でありながら、ネットワークの過負荷が制限される輻輳ウィンドウで機能するアルゴリズムを持つことです。これを実現するために、伝送比を増減するスキームを 3 次関数に従って確立することが提案されています。
- ^ 「ビデオストリーミングとデータサーバー向けの輻輳制御、PK3Cカーネルモジュールレートベース」。GitHub 。 2021年8月1日閲覧。
外部リンク
- NC 州立大学の BIC および CUBIC ホームページ。