Um protocolo de transporte eficiente para redes IEEE 802.11
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Objetivo
Propor e implementar uma abordagem para aumentar a vazão de streams TCP em redes sem-fio IEEE 802.11 (wifi).
Introdução
Basicamente, o TCP interpreta erros de transmissão como congestionamento, o que leva a ativar seu controle de congestionamento e reduzir sua taxa de transmissão na ocorrência de perdas. Mas numa rede sem-fio essas perdas se devem a erros de transmissão no enlace sem-fio, sendo recuperadas pelo próprio protocolo CSMA/CA. A interação entre esses protocolos leva a um subaproveitamento da rede, e para corrigi-lo deve-se repensar (e modificar) o comportamento do TCP frente à inconstância das transmissões em redes sem-fio.
Plano de trabalho
- Avaliar o desempenho de transmissões com TCP em redes IEEE 802.11: fazer experimentos para identificar como o protocolo MAC da rede IEEE 802.11 afeta o comportamento do TCP. Deve-se observar como as retransmissões feitas pelo MAC (e as consequentes demoras que são acrescentadas) são tratadas pelo controle de congestionamento do TCP. Deve-se também comparar a vazão de transmissões com TCP e UDP.
- Propor abordagens para melhorar a vazão: essas abordagens podem envolver i) modificar o TCP, ii) intermediar a comunicação no ponto de acesso, iii) ajustar parâmetros de streams TCP no ponto de acesso, iv) possivelmente outras. Cada abordagem deve ser avaliada quanto aos potenciais benefícios e as dificuldades de implementação, além da viabilidade de ser adotada. Ao final desta etapa, deve-se apresentar um estudo comparativo das abordagens investigadas. A(s) abordagem(ns) consideradas promissoras devem ser escolhidas.
- Desenvolvimento do modelo: cada abordagem selecionada deve ser modelada, e em seguida desenvolvida em um protótipo. Inicialmente o protótipo deve ser feito com simulação, usando um simulador de redes (ex: Omnet++). A maior parte do refinamento desses modelos deve ser feita nesta etapa, o que é mais fácil que em uma implementação real. Ao final, deve-se obter um ou mais modelos verificados e ajustados para as abordagens escolhidas.
- Desenvolvimento do protótipo real: cada modelo criado na etapa 3 deve ser implementado em um ambiente com equipamentos reais baseados em Linux (pois tem código aberto e muita documentação disponível). Dependendo das abordagens escolhidas, pode ser necessário desenvolver software, e até mesmo modificar device drivers. Mas isso vai depender do que se concluir das etapas anteriores.
- Avaliação do protótipo: nesta etapa final, devem-se reavaliar os experimentos da etapa 1 face as abordagens selecionadas.
Desenvolvimento
1. Avaliação do desempenho de transmissões com TCP em redes IEEE 802.11.
Primeiro Experimento
/*Foram feitos Downloads de alguns arquivos da rede interna do ifsc, por um notebook conectado via wifi, e usando o Wireshark
podemos ver a frequência de com que os bits desse arquivo foram chegando.*/
| Gráfico 1 | Gráfico 2 |
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| Gráfico 3 | Gráfico 4 |
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| Gráfico 5 | |
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Bibliografia
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