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Enhancing Multipath TCP Initialization with SYN Duplication Amélioration de l'initialisation TCP multipath avec la duplication SYN

Kien NGUYEN, Mirza Golam KIBRIA, Kentaro ISHIZU, Fumihide KOJIMA

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Résumé:

Une connexion Multipath TCP (MPTCP) utilise plusieurs sous-flux (c'est-à-dire des flux TCP), dont chacun traverse une liaison sans fil, permettant des améliorations du débit et de la résilience dans les réseaux sans fil mobiles. Cependant, pour bénéficier de ces avantages, les sous-flux sont nécessairement initialisés (c'est-à-dire qu'ils doivent effectuer des négociations TCP) et attachés séquentiellement à la connexion MPTCP. Dans la norme (MPTCPST), l'initialisation de MPTCP soulève plusieurs problèmes. Premièrement, la prise de contact TCP du sous-flux d'ouverture est généralement associée à un réseau prédéterminé. Cela entraîne une dégradation des performances MPTCP lorsque le réseau n'a pas la latence la plus faible parmi celles disponibles. Deuxièmement, l'initialisation du premier sous-flux doit réussir avant que le sous-flux suivant puisse commencer sa tentative d'initialisation. Par conséquent, la résilience de plusieurs chemins échoue lorsque la première initialisation échoue. Cet article propose une nouvelle méthode d'initialisation MPTCP, à savoir MPTCPSD (c'est-à-dire MPTCP avec duplication SYN), ce qui peut résoudre les problèmes. MPTCPSD duplique le premier SYN et tente d'établir simultanément des prises de contact TCP pour tous les sous-flux, améliorant ainsi intrinsèquement la résilience aux pertes. Le sous-flux qui réalise l'initialisation en premier est sélectionné comme premier sous-flux, résolvant ainsi le premier problème. Nous avons mis en œuvre et évalué de manière approfondie le MPTCPSD par rapport au MPTCPST. Dans un réseau émulé, les résultats de l'évaluation montrent que MPTCPSD a de meilleures performances que MPTCPST avec les scénarios de flux moyens et courts. De plus, MPTCPSD surpasse MPTCPST dans le cas où le sous-flux d'ouverture échoue. De plus, une véritable évaluation du réseau prouve que MPTCPSD sélectionne efficacement le réseau à retard le plus faible parmi trois pour le premier sous-flux, quel que soit le réseau par défaut préconfiguré. De plus, nous proposons et implémentons une fonctionnalité de sécurité pour MPTCPSD, qui empêche l'établissement du sous-flux malveillant par un tiers.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E102-B No.9 pp.1904-1913
Date de publication
2019/09/01
Publicisé
2019/03/18
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2018EBP3208
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Réseau

Auteurs

Kien NGUYEN
  Chiba University
Mirza Golam KIBRIA
  University of Luxembourg
Kentaro ISHIZU
  National Institute of Information and Communications Technology
Fumihide KOJIMA
  National Institute of Information and Communications Technology

Mots-clés

Table des matières