Análise comparativa do algoritmo TCP BBR : uma implementação em espaço de usuário e avaliação do desempenho em redes de computadores

Abstract

Os algoritmos de controle de congestionamento cumprem uma função fundamental em redes TCP ao evitar a saturação de um caminho de rede, mantendo a taxa de transmissão regulada. Diversos algoritmos já estabelecidos estão presentes nas pilhas TCP/IP, como o CUBIC e o Reno. No entanto, esses algoritmos partem da suposição de que perda de segmentos significa congestionamento, o que nem sempre é verdade. Dado esse contexto, surge a necessidade de algoritmos mais robustos, como o BBR (Bandwidth Bottleneck and Round-trip propagation time), que utiliza de mecanismos de sondagem e estimativa para obter sinais mais precisos de congestionamento. Focando principalmente na versão 1 do BBR, o estudo propõe e executa uma implementação em espaço de usuário do algoritmo, discutindo seu desempenho em comparação com os outros dois algoritmos. O BBR é analisado em detalhes, explicando seus parâmetros, mecanismos e a eficiência em situações de congestionamento de rede. Um protótipo funcional é desenvolvido seguindo as especificações do BBR e testado em diversas condições de rede. O desempenho do BBR é avaliado através de medições de goodput, utilizando a ferramenta iperf3 em condições simuladas com a ferramenta mahimahi. Os resultados indicam que o BBR geralmente apresenta desempenho superior, particularmente em termos de vazão média geral, embora seu desempenho varie com base nas características da rede. Futuramente, testes mais próximos a cargas de trabalho reais podem ser executados, e a implementação pode evoluir para abranger a versão 2 do algoritmo BBR.