Stream Control Transmission Protocol (SCTP): Robust and Efficient for Data Centre Applications

Due to rapid advancement in modern technology, as one of the major concerns is the stability of business. The organizations depend on their systems to provide robust and faster processing of information for their operations. Efficient data centers are key sources to handle these operations. If the organizational system is not fully functional, the performance of organization may be impaired or clogged completely. With the developments of real-time applications into data centers for data communications, there is a need to use an alternative of the standard TCP protocol to provide reliable data transfer. Stream Control Transmission Protocol (SCTP) consists of several well built-in characteristics that make it capable to work efficiently with real-time applications. In this paper, we evaluate an optimized version of STCP. The optimized version of SCTP is tested against a non optimized version of STCP and TCP in a data center environment. Simulations of the protocols are carried using NS2 simulator.http://arxiv.org/abs/1312.062

Deployment of Stream Control Transmission Protocol (SCTP) to Maintain the Applications of Data Centers

With developments of real-time applications into data centers, the need for alternatives of the standard TCP protocol has been prime demand in several applications of data centers. The several alternatives of TCP protocol has been proposed but SCTP has edge due to its several well-built characteristics that make it capable to work efficiently. In this paper, we examine the features of SCTP into data centers like Multi-streaming and Multi-Homing over the features of TCP protocol. In this paper, our objective is to introduce internal problems of data centers. Robust transport protocol reduces the problems with some extend. Focusing the problems of data centers, we also examine weakness of highly deployed standard TCP, and evaluate the performance of SCTP in context of faster communication for data centers. We also discover some weaknesses and shortcomings of SCTP into data centers and try to propose some ways to avoid them by maintaining SCTP native features. To validate strength and weakness of TCP and SCTP, we use ns2 for simulation in context of data center. On basis of findings, we highlight major strength of SCTP. At the end, we Implement finer grain TCP locking mechanisms for larger messages.http://arxiv.org/abs/1311.263

Método para melhoria da qualidade na transmissão de vídeos sobre o protocolo SCTP

Orientador : Prof. Dr. Eduardo Parente RibeiroCo-orientador : Prof. Dr. Carlos Marcelo PedrosoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 30/04/2014Inclui referênciasÁrea de concentraçãoResumo: A transmissão de vídeo é uma das aplicações mais importantes da rede IP na atualidade. O crescimento da demanda pela transmissão com maior resolução e qualidade pressiona a criação de técnicas de transmissão capazes de entregar a melhor qualidade de experiência possível para os usuários. O protocolo SCTP foi proposto como alternativa para os protocolos de camada de transporte em uso, apresentando a capacidade de suportar a transmissão multicaminhos. Nesta dissertação, é proposto o uso de uma nova estratégia de troca de caminho utilizando a tendência do atraso fim a fim como critério, com o objetivo de preservar a qualidade do vídeo transmitido sobre a rede IP. O desempenho do sistema é analisado utilizando simulações computacionais e os resultados indicam que o uso do método proposto resulta em menor degradação da qualidade de vídeo quando ocorre variação na latência fim a fim. Palavras-chave: Multi-abrigado. Latência. MACD.Abstract: Video transmission is one of the most important applications of IP network nowadays. The growth in demand for video transmission with higher resolution and quality pushes the creation of techniques to deliver the best possible quality of experience to users. The SCTP has been proposed as an alternative to transport layer protocols in use, with the ability to support multipath transmission. In this dissertation, we propose the use of a new handover strategy using the path end-to-end delay as a criterion. This strategy is designed to preserve the quality of video transmitted using IP networks. The system performance is analyzed through computer simulations and the results show that the use of proposed method prevents degradation of video quality. Key words: Multi-homing. Latency. MACD

Desempenho de SCTP em terminais multi-abrigados para transporte de tráfego VoIP em cenários com perdas

Resumo: A multiplicidade de meios de acesso e sua popularização estimula a exploração de sistemas multi-abrigados, que são sistemas com mais de uma porta disponível para acessar a internet. Esta característica pode trazer ganhos à resiliência da conexão e à qualidade de serviços. Serviços multimídia podem ser beneficiados pelo uso mais adequado das rotas disponíveis em sistemas multi-abrigados. O SCTP (Stream Control Transmission Protocol) é um protocolo de transporte que suporta conexões multi-abrigadas, e por esse motivo vem sendo alvo de estudos envolvendo otimização do uso de caminhos para elhoria de qualidade de serviços multimídia. Este trabalho estuda o desempenho do SCTP juntamente com um mecanismo de troca automática de rotas baseado em atraso (delay-centric) para o transporte de tráfego VoIP (Voice over IP) em terminais multi-abrigados. Os cenários simulados envolvem atrasos e perdas variáveis. Dois parâmetros que apresentam forte influência sobre o comportamento do SCTP, o PMR (Path.Max.Retrans) e o RTOmax (Valor máximo do Retransmission TimeOut), têm seus valores variados com o objetivo de investigar sua influência na qualidade de chamadas VoIP. A métrica de desempenho utilizada é o MOS (Mean Opinion Score) estimado a partir do E-model. Os resultados indicam que abordagens mais agressivas, representadas por menores valores para os parâmetros estudados, proporcionam uma melhor qualidade nas chamadas VoIP

Optimisation inter-couches du protocole SCTP en réseaux ad hoc

Les protocoles de transport fiables ont été conçus pour s'adapter aux problèmes de congestion dans les réseaux filaires. Dans les réseaux ad hoc, leur fonctionnement conduit à une dégradation de performances que nous nous proposons de traiter par une adaptation à la mobilité en utilisant une méthode de communication inter-couches. Plus précisément, nous étudions l’amélioration des performances du protocole SCTP; très semblable au protocole TCP il définit un fonctionnement multihoming qui en environnement filaire améliore les performances du transfert. Nous montrons que cette option est également intéressante en réseaux ad hoc. Dans ce travail nous définissons deux modes d'adaptation: un mode local et un mode réparti. Dans un premier temps nous proposons une adaptation locale du transport selon l'état du réseau perçu par le protocole de routage. Dans un second temps, nous proposons une optimisation inverse, répartie sur les nœuds, où il s'agit d'adapter le routage au fonctionnement du protocole transport, de façon à pouvoir bénéficier du traitement multihoming de SCTP. Nous évaluons nos propositions par simulation et déterminons leur domaine de validité. Ce travail se conclut par la proposition d'une architecture d'adaptation permettant d'utiliser selon leurs domaines de validité les optimisations proposées. ABSTRACT : The utilization of reliable transport protocol over ad hoc networks leads to degraded performances due to the incapacity to react to non congestion errors. We propose to treat this problem by introducing mobility adaptation with a cross layer design. More precisely, we study the performance improvement of the SCTP transport protocol. Very similar to TCP, SCTP includes a multihoming option that improves its performance in the wired networks; we show that this option is also interesting in ad hoc networks. In this thesis, two methods of adaptation are proposed: a local method and a distributed one. First, we propose a local adaptation of the transport according to the network state obtained from the routing protocol. Second, we propose a reverse optimisation, distributed on the nodes, where the routing is adapted from the transport process in such a way that it can take benefit from SCTP multihoming process. We evaluate our propositions through simulations and precise their limitations. Finally, an adaptation architecture using our propositions in function of their limitation domain is proposed to conclude our work

Proposta e Estudo de Soluções para Otimização de Rotas em Ambientes de Mobilidade de Redes

Tese de doutoramento em Engenharia Informática, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraNo mundo de hoje, no qual se acentua a tendência para que todo o tipo de comunicações recorra à arquitetura TCP/IP e crescem, em número e tipo, os dispositivos que utilizam ligações sem fios, a mobilidade em ambiente IP assume um papel de extrema importância. Por esse facto, tem sido grande a atenção da comunidade científica à proposta e desenvolvimento de soluções de mobilidade IP de nós individuais e de redes. O NEMO Basic Support Protocol, IETF RFC 3963, foi desenvolvido com o objetivo de fornecer mobilidade de redes de forma imediata e transparente para a Internet atual. Contudo, a sua simplicidade está na génese das suas maiores limitações, que resultam em claros problemas de desempenho. Por outro lado, nenhuma das alternativas propostas com o intuito de resolver estas limitações conseguiu reunir consenso. Nesta tese é apresentada uma mudança de paradigma, que consiste em envolver os dispositivos finais nos processos de mobilidade de redes. A proposta Optimised Mobility for Enhanced Networking, OMEN, faculta os mecanismos necessários para que os dispositivos finais tomem consciência da sua condição de mobilidade e possam recorrer aos mecanismos de otimização de rotas já previstos no MIPv6, de forma a não estarem sujeitos às limitações do RFC 3963. Com esta medida consegue-se resolver o problema da decisão da altura ideal para otimizar a rota de um determinado fluxo e, ao mesmo tempo, permitir que os elementos da infraestrutura de rede móvel fiquem dedicados às suas funções de encaminhamento de pacotes, resultando num incremento acentuado do desempenho da rede e num decréscimo do consumo de energia. As simulações realizadas mostram que a proposta OMEN apresenta valores de desempenho de comunicação e de perda de pacotes substancialmente melhores que as restantes soluções existentes, corroborando as vantagens da mudança de paradigma. Para a realização dos diversos estudos de comparação das soluções foi necessário desenvolver um emulador que permitisse resolver as limitações de falta de implementação das soluções de mobilidade de redes e, ao mesmo tempo, permitir simulações de larga escala e de carga na rede. O emulador desenvolvido, denominado mobSim, foi executado num cluster de grandes dimensões, dado o tamanho e complexidade dos cenários de simulação.In the current world, in which there is a growing trend to use the TCP/IP protocol suite in all types of communication networks, and the number and type of devices using wireless connections is growing, IP mobility of both nodes and networks is of extreme importance. This is the main reason why the scientific community has paid and is paying special attention to the proposal and development of IP mobility solutions. The NEMO Basic Support Protocol, IETF RFC 3963, was developed with the objective of readily allowing transparent network mobility in the current Internet. Nevertheless, the simplicity of this solution is at the basis of its limitations, which severely affect its performance. On the other hand, none of the proposed alternatives is gathering enough consensus of the community. In this thesis, a paradigm shift is proposed, consisting of involving end nodes in the network mobility process. The proposal, named Optimised Mobility for Enhanced Networking, OMEN, establishes the necessary means for informing end nodes of their mobility condition, which can then use existing MIPv6 route optimisation mechanisms in order for them not to be subject to the limitations of RFC 3963. In this way, the problem of deciding which and when to optimise flows is left to the end nodes, which are in the best position to decide. At the same time, mobile routers are freed from all tasks concerning the mobility management of a potentially large number of flows, making them lighter and with lower power requirements. The performed simulations show that the OMEN proposal leads to better performance then existing network mobility solutions, confirming the advantages of the paradigm shift. The performed studies were carried out using a specially built network mobility emulator, in order to overcome the lack of support for this type of mobility and the scalability limitations of existing simulators. The developed emulator, named mobSim, ran in a large cluster, due to the size and complexity of the simulated scenarios.IST-FP6-0384239: CONTENT – Network of Excellence on Content Networks and Services for Home UsersFCT PTDC/EIA –EIA/116173/2009: CoFiMoM - Combate a Incêndios com Multihoming e Mobilidad