帯域幅を用いた転送比率にて送信

事前実験より，正確に帯域幅の比率に基づいてマルチパス転送を行うことが出来れば，ほ ぼ理想的なマルチパス転送を実現できることが実証されている．SCTP^{が提供する}API^の 中にcwnd以外に帯域幅を包括した値は本論文執筆時には存在しない．よって，プログラム 内 に て 高 い 精 度 で 帯 域 幅 を 計 測 し ，計 測 し た 値 に 基 づ い て 最 適 な 転 送 比 率 を 導 き 出 す ．

図5.5 正常にcwndが機能している場合

図5.6 パスの帯域幅に2倍の差がある際のcwndの動き

帯域幅をプログラム内で計測する手法を以下に挙げた．これらの手法の中から最も高い精度 かつ，主であるマルチパス転送の転送速度に影響を与えないものを選択し，実装・実験を行う．

• 任 意 の 単 位 時 間 あ た り の そ れ ぞ れ の 宛 先 へ の 転 送 量 か ら 算 出

単 一 ア ソ シ エ ー シ ョ ン か ら マ ル チ パ ス 転 送 を 行 っ て い る 際 は ，sackは 送 信 時 の 宛 先 アドレスとは関係なくプライマリアドレスから返ってくるため，宛先をセカンダリア

ド レ ス に 指 定 し て 送 信 し た パ ケ ッ ト を パ ケ ッ ト ロ ス や ，RTT の 違 い な ど か ら プ ラ イ マリアドレスから送信する可能性がある．よって，これでは正確にそれぞれの帯域を 用 い て 転 送 し た デ ー タ 量 と は 言 え な い た め ，精 度 は 低 か っ た ．

• 輻 輳 が 発 生 し て か ら 次 の 輻 輳 が 発 生 す る ま で の 転 送 量 か ら 算 出

帯域を最大限以上にデータを転送した際に輻輳は発生する．この事を用いて，輻輳が 発生時から次の輻輳までの間に転送した量と時間を，宛先ごとに順に計測を行い，転 送量を時間で割ることにより，帯域幅を算出する．しかし，上述の手法と同様に，送 信 し た デ ー タ を 指 定 し た ア ド レ ス 以 外 の ア ド レ ス を 用 い て 転 送 さ れ て い る 可 能 性 が ある．実際に実装し，実験してみたところ一定の精度はあったものの，設定した帯域 幅の差が大きい時や，遅延時間のさが大きい時などには高い精度を計測することはで き な か っ た ．

• 異 な る ア ソ シ エ ー シ ョ ン を 作 成 し ，そ れ ぞ れ の 帯 域 幅 を 同 時 に 計 測

異 な る ア ソ シ エ ー シ ョ ン を 作 成 す る と は ，図5.7 (b) に 示 し た よ う に ，セ カ ン ダ リ パ ス へ の 帯 域 幅 を 新 た に 作 成 し た の ソ ケ ッ ト を 用 い て 計 測 を 行 う ．プ ラ イ マ リ パ ス へ はデータ転送に用いているソケットをそのまま利用する．この手法では，異なるアソ シエーションを用いて帯域計測を行うため，帯域計測中は，ファイル転送をシングル パ ス で 行 う こ と に な る と い う デ メ リ ッ ト を 含 ん で い る ．こ れ は 異 な る ア ソ シ エ ー シ ョ ン を 用 い て デ ー タ を 転 送 を 行 う と ，そ れ ぞ れ 独 立 し た シ ー ケ ン ス 番 号 がSCTP パケットヘッダに付加されてしまう．従って，Mobile Node 側のトランスポート層に おいて別々に受信データの再構築が行われることとなる．しかし，指定したアドレス がネットワークから断絶されない限り，指定した宛先に届けられるため，高い精度を 計 測 す る こ と が で き た ．

以上の結果を踏まえ，本研究においては異なるアソシエーションを作成し，それぞれの宛 先 に 対 し て シ ン グ ル パ ス 転 送 を 行 う こ と に よ り 帯 域 を 計 測 す る こ と と し た ．帯 域 計 測 時 の デ ー タ 転 送 は 図5.7 (b)の よ う に な る ．図 5.7 (b)で も 書 い た よ う に 帯 域 測 定 用 に 作 成 し た ソケットを通るデータは，実際にMobile Nodeに対して送信をしている実データではなく，

ダミーデータを送信している．帯域の計測が完了し次第，図5.7 (a) ^{の通常のマルチパス転} 送 を 行 う よ う に 実 装 し た ．

2つのアソシエーションを用いて帯域幅を計測し，その比率に応じた転送を行った結果を 図5.8^{に 示 す ．図} 5.8 (a)は ，当 実 験 に お け る 最 も マ ル チ ホ ー ム 環 境 を 有 効 に 活 用 し た 組 み

(a)  実データ転送時のデータの流れ  Correnspondent Node

Address main socket

Mobile Node

socket for  measurement BW

main socket Primary Address

Sedondary Address socket for 

measurement BW Real Data

Real Data

Correnspondent Node Address main socket

Mobile Node

socket for  measurement BW

main socket Primary Address

Sedondary Address socket for 

measurement BW Real Data

(b)  帯域計測中のデータの流れ

Dummy Data

図5.7 実データ転送時と帯域計測時のパケットの経路の違い

合 わ せ に よ る マ ル チ パ ス 転 送 時 の 時 間 あ た り の 転 送 デ ー タ 量 を 示 し て い る ．ま た ，図5.8 (b)は ，当 実 験 に お け る 最 も マ ル チ ホ ー ム 環 境 を 有 効 に 活 用 で き な か っ た 際 の 組 み 合 わ せ に よ る マ ル チ パ ス 転 送 時 の 時 間 あ た り の 転 送 デ ー タ 量 を 示 し て い る ．図 5.8 (a)^で は ，path1(2Mbps, 30ms), path2(2Mbps, 30ms)の マ ル チ パ ス 転 送 を 行 い ，総 転 送 量 か ら 総 転 送 時 間 を 割 る こ と に よ り 算 出 さ れ た 平 均 転 送 速 度 は3.64Mbps ^{で あ り ，}path1(4Mbps, 30ms), path2(none)のシングルパス転送を行なった際の平均転送速度3.78Mbps^{と比較して} も4% 程 度 の 転 送 効 率 低 下 に と ど ま っ た ．し か し ，図5.8 (b) ^{で は ，}path1(8Mbps, 60ms), path2(2Mbps, 30ms)の 組 み 合 わ せ に て マ ル チ パ ス 転 送 を 行 い ，計 測 さ れ た 平 均 転 送 速 度 は 7.39Mbps^{で あ り ，}path1(10Mbps, 60ms), path2(none)の シ ン グ ル パ ス 転 送 を 行 な っ た 際 の 平均転送速度9.41Mbps^{と比較すると}21%も転送効率が悪化している．さらに，マルチホー ム 環 境 の 片 方 の 経 路 で あ る ，path1(8Mbps, 60ms)の み を 用 い た シ ン グ ル パ ス 転 送 を 行 な っ た 際 の 平 均 転 送 速 度7.54Mbpsよ り も マ ル チ パ ス 転 送 を 行 な っ た 際 の 平 均 転 送 速 度 の ほ う が 下 回 り ，マ ル チ ホ ー ム 環 境 を う ま く 利 用 し き れ て い な い ．こ の よ う に 帯 域 幅 の 差 が あ る

0 5 10 15 20

Amount of Data (MByte)

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Time (s) (a) ARMS Best Case (20MB)

2M-Single 4M-Single 2M+ 2M-D ual

(b) ARMS W orst Case (20MB)

0 5 10 15 20 25

2M-Single 8M-Single 10M-Single 8M+ 2M-D ual

0 5 10 15 20

Amount of Data (MByte)

Time (s)

図5.8 動的に計測した帯域比率に基づいたマルチパス転送を行った際の転送量

と き や 遅 延 の 大 き さ に 大 き な 差 が あ る と き に マ ル チ パ ス 転 送 を 行 う の は 難 し い ．