第三章 數據壅塞控制協定頻寬競爭分析
3.2 頻寬競爭分析
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3.2 頻寬競爭分析
本章節的討論重點在於吞吐率(throughput ratio)的比較。我們分別在傳送端和接收端 記錄下傳送和接收到的網路電話和 TCP 資料流，並於紀錄接收端每秒所收到的資料量 來計算吞吐率。在本實驗中我們將延遲時間超過 350 毫秒的網路電話封包，視為封包遺 失，不列入吞吐率的計算。
實驗結果發現，UDP 就如我們預期的，在面對各種 TCP 本版的競爭時，都能維持 穩定的吞吐率，在圖 4,6,8,10,12 裡顯示了 UDP 與各版本的 TCP 的吞吐率變化(TCP 1 是 第一條 TCP 資料流)，隨著越來越多的 TCP 資料流進入網路中，UDP 依然能維持其吞吐 率，但 TCP 的吞吐率下降，這表示 TCP 會調整自身的傳輸速率，以適應網路壅塞，但 UDP 並沒有這種機制。
另外在圖 5,7,9,11,13 中顯示，使用 UDP 傳輸的網路電話，在網路中存在數條 TCP 資料流的情況下，能競爭到所需頻寬，維持通話品質的穩定。透過 TCP 1 和整體 TCP 的吞吐率變化也能很明顯的發現，在 UDP 進入網路中後，整體的 TCP 吞吐率下降，當 UDP 離開網路後，整體的 TCP 吞吐率上升，這顯示 TCP 會調整自身的傳輸速率，以適 應網路的情況。
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Change of Throughput
UDP
Change of Throughput
UDP
TCP 1
Total
TCP
(UDP vs. T CP T ahoe)‧
Change of Throughput
UDP
Change of Throughput
UDP
TCP 1
Total
TCP
(UDP vs. T CP Reno)‧
Change of Throughput
UDP
Change of Throughput
UDP
TCP 1
Total
TCP
(UDP vs. T CP NewReno)‧
Change of Throughput
UDP
Change of Throughput
UDP
TCP 1
Total
TCP
(UDP vs. T CP SACK)‧
Change of Throughput
UDP
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UDP
TCP 1
Total
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(UDP vs. T CP Veg as)‧ 國
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在圖 14,16,18,20 裡顯示了 DCCP 與各版本的 TCP 1 的吞吐率變化，隨著後續 TCP 資料流的進入，DCCP 和 TCP 1 都受到影響，顯示出 TCP 與 DCCP 都自動調整了傳輸 速率，以適應網路壅塞。但我們可以從圖中發現，DCCP 所爭取到的頻寬，遠小於各版 本 TCP，甚至在只有一條 TCP 資料流的競爭下，DCCP 所爭取到的頻寬也只有初始值的 30%，這表示 DCCP 在網路中存在多條 TCP 資料流的情況下，無法公平的分享頻寬。
另外在圖 15,17,19,21 中顯示，使用 DCCP 傳輸的網路電話，在網路中存在數條 TCP 資料流的情況下，無法競爭到所需頻寬來維持穩定的通話品質。透過 TCP 1 和整體 TCP 的吞吐率變化也能很明顯的發現，在 DCCP 進入網路中後，TCP 吞吐率並無明顯的下降，
這顯示 DCCP 的頻寬競爭能力遠小於 TCP，原因在於當網路壅塞時，封包遺失率和封包 延遲增加，造成 DCCP 計算出的傳輸速率相當低。
另一方面，同樣以傳輸速率來作用壅塞控制的 TCP Vegas 對於頻寬的侵略性較其他 TCP 版本來得低，DCCP 所受到的影響較小。在圖 22 和圖 23 中顯示，五條 Vegas 資料 流進入網路後，DCCP 所受的影響越來越大，在只有兩條 Vegas 進入網路時，利用 DCCP 傳送封包的 VoIP 沒有受到嚴重影響，但 VoIP 必頇調整其傳輸速率(語音封包大小)來維 持通話品質。
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Change of Throughput
DCCP
Change of Throughput
DCCP
TCP 1
Total
TCP
(DCCP vs. T CP T ahoe)‧
Change of Throughput
DCCP
Change of Throughput
DCCP
TCP 1
Total
TCP
(DCCP vs. T CP Reno)‧
Change of Throughput
DCCP
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DCCP
TCP 1
Total
TCP
(DCCP vs. T CP NewReno)‧
Change of Throughput
DCCP
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TCP 1
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TCP
(DCCP vs. T CP SACK)‧
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DCCP
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TCP 1
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TCP
(DCCP vs. T CP Veg as)‧ 國
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總之當 DCCP 面對 TCP Tahoe、Reno、NewReno、SACK 甚至是多條 Vegas 的競爭 之下都處於劣勢。表 6 中列出以 DCCP 為基礎的 VoIP 串流在 10-20 秒、21-30 秒、31-40 秒和 41-50 秒之間的平均吞吐率，其中基準值(100%)是在 0-10 秒間網路沒有 TCP 資料 流存在。
表 6 DCCP 吞吐率-DCCP 先進入
Period(sec) 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60
vs. Tahoe 25.12% 25.23% 25.47% 21.61% 16.59%vs. Reno 29.67% 32.01% 23.01% 16.94% 20.21%
vs. NewReno 29.79% 25.82% 20.68% 21.26% 15.89%
vs. SACK 21.73% 17.64% 17.76% 15.77% 16.12%
vs. Vegas 72.78% 52.45% 33.18% 19.63% 12.62%