數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中擁塞現(xiàn)象和不公平現(xiàn)象的分析和改進(jìn).pdf

1、隨著數(shù)據(jù)中心應(yīng)用提出的需求不斷變高,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)中心的重要組件,其負(fù)載也變的越來越大。這樣導(dǎo)致?lián)砣闆r頻繁的發(fā)生,容易形成一種被稱為incast的吞吐量大幅下降的現(xiàn)象。而數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序的流量特征又會導(dǎo)致出現(xiàn)一種被稱為outcast的不公平現(xiàn)象。
　　通過深入了解incast現(xiàn)象的幾個關(guān)鍵參數(shù),可以發(fā)現(xiàn), minRTO在其中起著至關(guān)重要的作用。隨著發(fā)送方數(shù)量的增大,網(wǎng)絡(luò)擁塞程度不斷提高,這樣會導(dǎo)致丟包和超時現(xiàn)象出現(xiàn)。嚴(yán)重的

2、擁塞導(dǎo)致發(fā)送方無法通過收到三個冗余 ACK來進(jìn)入快速恢復(fù)狀態(tài),只能等待超時,從而影響網(wǎng)絡(luò)吞吐量。在眾多解決incast問題的算法中,傳輸層算法屬于一類較好的算法,因為此類算法對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的要求和改動較小,同時易于實現(xiàn)。所以在本文中,通過設(shè)計一種基于ACK回復(fù)變化率的傳輸層協(xié)議,較好的解決了 incast問題。協(xié)議利用 ACK回復(fù)變化率和對理論最大擁塞窗口的估計調(diào)節(jié)當(dāng)前擁塞窗口,有效處理了incast現(xiàn)象中吞吐量下降的問題。
　　

3、數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)流還存在一種不公平現(xiàn)象,即 P.Prakash發(fā)現(xiàn)的被稱為outcast的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的表現(xiàn)就是RTT小的流,其吞吐量小于RTT大的流,這與傳統(tǒng)TCP協(xié)議遵循的RTT與吞吐量成反比的準(zhǔn)則完全相反。P. Prakash在驗證了 outcast現(xiàn)象的廣泛存在后,給出了一個基于端口阻塞的解釋。但是經(jīng)過本文仔細(xì)的分析后,我們給出了outcast現(xiàn)象的實質(zhì)原因。即RTT不同的流在物理鏈路上的分布不均,和數(shù)據(jù)中心上層應(yīng)用的特征所導(dǎo)致