Implementación de DCCP (Datagram Congestion Control Protocol) en espacio usuario

Abstract

Hasta hace poco tiempo, el soporte de comunicaciones de TCP/IP, TCP y UDP, fue suficiente para satisfacer los requerimientos de las aplicaciones. Esto cambió con la aparición de las aplicaciones multimedia en tiempo real. TCP no permite a la aplicación controlar la tasa de envío, ocasionando demoras incompatibles con el servicio ofrecido. UDP permite controlar la tasa de envío, pero resulta peligroso ya que no provee control de congestión, pudiendo saturar de la red. Como respuesta a esta situación, la IETF definió DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), un protocolo diseñado para soportar aplicaciones multimedia de tiempo real. DCCP se caracteriza por ofrecer mínima funcionalidad: conexión, soporte para control de congestión, y negociación de opciones de operación. Esto le permite adaptarse eficientemente a los requerimientos de los diferentes tipos de aplicaciones multimedia en tiempo real. Actualmente existe una actividad de investigación importante referida a DCCP en el ámbito de la IETF. Entre otros, hay dos aspectos relacionados con DCCP que merecen atención y que son objeto de investigación: la definición de una API a la aplicación y la incorporación y prueba de nuevos mecanismos de control de congestión. En este paper se presenta una implementación en Java de DCCP, en espacio usuario, cuyas principales características son la portabilidad y modularidad. El objetivo es posibilitar la rápida experimentación y prueba en los dos aspectos mencionados, API y métodos de control de congestión. Esta alternativa permite trabajar con DCCP y las aplicaciones en cualquier medioambiente y sin riesgos para el sistema operativo.

Until recently time, TCP and UDP satisfied application´s requirements. This situation changed when real time multimedia applications appeared. As a consequence of its reliability, TCP does not enable applications to control the sending rate. This produces delays that are incompatible with the service to be offered by the application. UDP enables applications to control the sending rate; this is dangerous for the network, because it could result congested. To solve this situation, the IETF defined DCCP(Datagram Congestion Control Protocol), a protocol specifically designed to support real time multimedia applications. DCCP offers basic functionality: connection establishment and termination, support to incorporate congestion control strategies, and options negotiation. This allows it to adapt efficiently to the requirements of the different types of multimedia real time applications. Currently, a significant research activity related to DCCP is being carried out in the IETF. Among others, there are two main topics that deserve special attention, and that are being object of research: the definition of an application API and the incorporation and testing of congestion control mechanisms that can adapt to various types of applications. This paper presents an implementation of DCCP coded in Java, running in user space. Its main characteristics are portability and modularity. The goal of our work is to provide a way to experiment and to test the two aforementioned topics, application API and congestion control mechanisms. This alternative allows work with DCCP and the applications in any environment and without any risk for the operating system.