Experimento com Tr´afego de Curta Dura¸c˜ao Web

Nesta se¸c˜ao, s˜ao apresentados os resultados dos valores de coeficiente de varia¸c˜ao, para o tamanho da janela por conex˜ao (Cwnd), a probabilidade de descarte/marca¸c˜ao e o tamanho da fila em fun¸c˜ao da carga, para a simula¸c˜ao realizada com o tr´afego principal sendo de curta-dura¸c˜ao (Web).

O sistema de equa¸c˜oes do modelo utilizado para derivar os controladores descreve o comportamento AIMD do TCP Reno na sua fase de estabiliza¸c˜ao, ou seja, quando o cresci- mento da sua janela ´e governado basicamente pelo algoritmo de Congestion Avoidance. Desta forma, o modelo ´e consideravelmente preciso para tr´afego de longa dura¸c˜ao, onde a fase de Slow Start ´e bastante curta, podendo assim ser desconsiderada. No entanto, o modelo n˜ao ´e t˜ao preciso para tr´afego de curta dura¸c˜ao, visto que neste tipo de tr´afego

a fase de Slow Start tem um papel determinante no comportamento da janela do TCP. Desta forma, os controladores desenvolvidos a partir deste modelo podem n˜ao ser t˜ao eficazes na presen¸ca de tr´afego de curta-dura¸c˜ao. Apesar disto, tamb´em foi investigado a efic´acia dos controladores sob tr´afego Web.

A Figura 7.5 mostra os valores de CV para o tamanho da fila. O comportamento dos valores de CV para o tamanho da fila sob Tr´afego Web ´e o mesmo que para tr´afego FTP. No entanto, os valores de CV produzidos pelos quatro controladores sob tr´afego

Web apresentam basicamente dois comportamentos distintos: CH21 apresenta um com-

portamento similar ao do CH22 e, o CH23 do CH24. Os controladores que apresentaram o melhor resultado, ou seja, menores valores de CV para o tamanho da fila foram o CH23 e o CH24. Os controladores CH21 e CH22 apresentaram maiores valores de CV , devido a um de seus objetivos que ´e evitar a subutiliza¸c˜ao do enlace, o que faz com que o tamanho da fila seja empurrado para o valor do ponto de equil´ıbrio o mais r´apido poss´ıvel, podendo levar a grandes varia¸c˜oes quando o tamanho da fila se afasta do ponto de equil´ıbrio. Para o tr´afego FTP, este objetivo n˜ao gerou grandes diferen¸cas para os valores de CV obti- dos para cada controlador. Entretanto, para o tr´afego Web, tal objetivo fez com que os controladores tivessem um desempenho diferenciado em rela¸c˜ao aos valores de CV obti- dos. A justificativa para este fato ´e que neste tipo de tr´afego, a fase de Slow Start n˜ao ´e desprez´ıvel em rela¸c˜ao ao tempo de vida da conex˜ao, fazendo com que a taxa de trans- miss˜ao seja dobrada a cada RTT, e assim, a taxa de chegada de pacotes oscila de forma consider´avel, e por conseguinte, o tamanho da fila. Ao empurrar rapidamente o tamanho da fila de volta para o valor do ponto de equil´ıbrio, os controladores CH21 e CH22 ir˜ao gerar uma maior oscila¸c˜ao no tamanho da fila que os controladores CH23 e CH24.

A Figura 7.6 apresenta o valor de CV da probabilidade de descarte/marca¸c˜ao para os diferentes controladores sob tr´afego Web. Pode-se verificar tamb´em para tr´afego Web, que o gr´afico do CV da probabilidade de descarte/marca¸c˜ao apresenta o mesmo compor- tamento para o gr´afico do CV do tamanho da fila. Os controladores CH23 e o CH24, mais uma vez, apresentam o melhor resultado e quase se equivalem. Pode-se verificar tamb´em uma diferen¸ca significativa entre os valores apresentados pelos controladores CH21 e CH22 em rela¸c˜ao aos valores de CV apresentados pelos controladores CH23 e o CH24.

Pode-se verificar, na Figura 7.7, que o comportamento dos valores de CV para a janela de congestionamento (Cwnd) por conex˜ao ativa sob tr´afego Web ´e diferente do apresentado para tr´afego FTP. O pequeno intervalo que cont´em os valores de CV , de 1.82 para 1.88, mostra que sob tr´afego Web basicamente n˜ao h´a diferen¸cas entre os valores de CV para os distintos controladores. Apesar disto, fica claro na figura que os con- troladores CH22 e CH24, que possuem como um de seus objetivos atingir a vaz˜ao ideal mais rapidamente produzem os melhores resultados, sendo o controlador CH24 ainda mais eficiente.

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 Carga CV do Tamanho da Fila H2−1 H2−2 H2−3 H2−4

Figura 7.5: Tr´afego Web: coeficiente de varia¸c˜ao do tamanho da fila

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 Carga CV da Probabilidade de Descarte/Marcação H2−1 H2−2 H2−3 H2−4

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.8 1.81 1.82 1.83 1.84 1.85 1.86 1.87 1.88 1.89 Carga CV do Tamanho da Janela (Cwnd) H2−1 H2−2 H2−3 H2−4

Figura 7.7: Tr´afego Web: coeficiente de varia¸c˜ao da janela de congestionamento (cwnd) por conex˜ao ativa

De uma forma geral, os controladores CH23 e CH24 foram os controladores que apre- sentaram o melhor desempenho para o tr´afego Web. O CH24 supera o controlador CH23 apenas em minimizar a varia¸c˜ao da janela. Entretanto, como para esta componente do ponto de equil´ıbrio, a diferen¸ca foi pequena para os valores de CV obtidos por todos os controladores, pode-se considerar que o controlador CH23 obteve um desempenho equiva- lente ao controlador CH24.

Considerado o desempenho de uma forma geral dos controladores tanto sob tr´afego

FTP como Web, o controlador CH23 ´e o controlador escolhido como o que apresentou

o melhor desempenho. Este controlador minimiza a varia¸c˜ao do tamanho da janela e garante uma taxa de transmiss˜ao mais constante. Al´em disto, produz o menor valor de

CV para a probabilidade de descarte/marca¸c˜ao, o que significa uma menor varia¸c˜ao na

taxa instantˆanea de perda. O controlador CH23 tamb´em apresenta o melhor valor de CV para o tamanho da fila, e conseq¨uentemente apresenta os menores valores de jitter. Este resultado ´e coerente com os objetivos deste controlador que ´e garantir banda passante mais constante e minimizar a ocorrˆencia de jitter.

O controlador CH23, referenciando daqui em diante simplesmente como H2-AQM, tem sua efic´acia avaliada na pr´oxima se¸c˜ao atrav´es de uma compara¸c˜ao com as pol´ıticas RED e PI-AQM.