Control de velocidad compatible con TCP

El control de velocidad compatible con TCP (TFRC) es un mecanismo de control de congestión diseñado para flujos unicast que operan en un entorno de Internet y compiten con el tráfico TCP . El objetivo es competir de forma justa con el tráfico TCP en escalas de tiempo medias, pero ser mucho menos variable que TCP en escalas de tiempo cortas. ^{[ 1 ]}

El control de congestión TCP funciona manteniendo una ventana de bytes que aún no han sido confirmados . Esta ventana se incrementa en un valor conocido ( α ) en cada tiempo de ida y vuelta si no se han perdido paquetes (una colección de bytes que atraviesan la red), y se reduce en un valor conocido ( β ) si se detecta pérdida de paquetes. Por lo tanto, la ventana de TCP (y, por consiguiente, el rendimiento) es una función de las pérdidas observadas en la red y del tiempo de ida y vuelta experimentado por el flujo. ^{[ 1 ]} Más específicamente, TCP utiliza un protocolo de incremento aditivo/decrecimiento multiplicativo (AIMD), que reduce significativamente el rendimiento cuando se produce congestión. ^{[ 2 ]}

Debido a que TCP reduce su velocidad de transmisión cuando detecta congestión, inevitablemente saldrá perjudicado al competir con un protocolo de mayor rendimiento que no lo haga. ^{[ 3 ]} Por lo tanto, para mantener la equidad en el tráfico TCP, se requieren protocolos compatibles con TCP, definidos como protocolos con tasas de llegada de paquetes que nunca superen las de una conexión TCP en las mismas circunstancias. ^{[ 4 ]}

TFRC fue definido por el RFC 5348 del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet como un protocolo compatible con TCP que no presenta las mismas caídas repentinas en el rendimiento que puede experimentar una conexión TCP con control de congestión basado en AIMD cuando se enfrenta a la congestión (por ejemplo, en aplicaciones como la transmisión de medios donde la calidad constante es importante). ^{[ 3 ]}

La idea detrás de TFRC es medir la probabilidad de pérdida y el tiempo de ida y vuelta y utilizarlos como parámetros de entrada para un modelo de rendimiento TCP. ^{[ 1 ]} El rendimiento esperado de este modelo se utiliza luego para controlar directamente la tasa de transmisión de un flujo TFRC. La ecuación utilizada por TFRC para ajustar la tasa de transmisión objetivo X (en bits por segundo ) es: ^{[ 3 ]}

${\displaystyle X={\frac {s}{R\times {\sqrt {2p/3}}+12{\sqrt {3p/8}}\times p\times (1+32p^{2})}}}$dónde

• s representa el tamaño máximo del segmento ;
• R representa el tiempo de ida y vuelta ; y
• p representa la fracción de pérdida de paquetes .

En condiciones típicas, el protocolo de la capa de aplicación puede entonces elegir la tasa de transmisión más alta (por ejemplo, la tasa de codificación de una aplicación de transmisión de medios) que aún sea menor que X para lograr un buen rendimiento sin caídas repentinas en la calidad. ^{[ 3 ]}

• Protocolo de control de congestión de datagramas