Institut für Kommunikationsnetze und Rechnersysteme - Universität ...

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Anhang A
Analyse eines TCP-Einzeltransfers
A
Um den Einfluss von Parametern und Verfahren innerhalb eines IP-Netzes auf die Dienstgüte
für TCP-basierte Anwendungen beurteilen zu können, ist die Kenntnis der maximalen Leistungsfähigkeit
unter der Voraussetzung eines unbelasteten Systems als Referenzgröße von großer
Bedeutung. In Anlehnung an das in Kapitel 4 vorgestellte dynamische TCP-Verkehrsmodell
sowie die dafür definierten Leistungskenngrößen wird dazu die Dauer T min
( s)
eines TCP-
Transfers über ein aus Nutzersicht ideales IP-Netz betrachtet.
A.1 Modell
Das „ideale Netz“, das als Grundlage für die nachfolgende Analyse dient, enthält nur solche
Komponenten, die als unveränderlich angesehen werden. Dazu gehört eine Beschränkung der
Zugangsbandbreite – bei einem üblichen Szenario bedingt durch die Anschlussbandbreite des
Empfängers – sowie eine konstante Verzögerung zwischen Sender und Empfänger, die im
Wesentlichen auf die Signallaufzeit (propagation delay) zurückzuführen ist.
Als Modell kann daher die in Bild A.1 dargestellte Anordnung angenommen werden. Der
Netzzugang wird dabei durch ein Bediensystem mit Bedienrate R max , die konstante Verzögerung
durch jeweils einen Infinite Server mit Verzögerung τ ⁄ 2 auf dem Hin- und dem Rückkanal
modelliert. Vereinfachend wird die Länge des TCP/IP-Paketkopfs vernachlässigt, sodass
eine Verarbeitungszeit im Bediensystem nur für die Nutzinformation anfällt und folglich auf
dem Rückkanal für die Quittungen außer der konstanten Verzögerung keine weitere, durch den
Netzzugang bedingte Verzögerung auftritt.
Für die Bestimmung der minimalen Dauer eines TCP-Transfers werde zunächst von einem
festen Transfervolumen (Burstgröße) s ausgegangen. Der Overhead durch Steuerinformationen
im Paketkopf werde nicht berücksichtigt, sodass die Länge eines Pakets als identisch mit