数据中心网络TCP Incast问题研究

目前传统TCP协议不适用于数据中心的工作模式,因此当数据中心中出现常见的多对一流量模式时会产生TCP Incast问题,造成应用层可见吞吐量崩溃。结合数据中心特点,提出全面的解决方案是解决TCP Incast问题的研究目标。围绕TCP Incast问题,深层次剖析了该问题发生的根源,简要概述了该问题面临的挑战,介绍了基于该问题所构建的数学模型;从链路层、传输层和应用层角度分析并总结了近十年具有代表性的解决方案,从有效性、可部署性等不同角度对所列举方案进行了全面对比,发现当前方案大都基于某个具体方面缓解该问题,均存在缺陷;最后提出了可行的解决该问题的研究方向,将关注点聚焦于SDN结合机器学习以及传输新协议。

数据中心网络快速反馈传输控制协议

在数据中心网络中,当多个服务器同时向一个接收端发送数据时,产生的数据流量易在瓶颈交换机的缓冲区溢出,造成丢包事件以及数据重传,导致TCP Incast问题。为此,提出一种可快速反馈的数据中心网络传输控制协议(FFDTCP)。该协议在TCP协议的基础上采用显式拥塞通知机制,利用2个显式拥塞通知位通告4种拥塞级别,发送端根据拥塞信息所表示的拥塞级别快速调整拥塞窗口以减少拥塞,从而避免因瓶颈链路丢包而造成的吞吐量急剧下降问题。NS2仿真实验结果表明,与传统TCP协议相比,FFDTCP协议可以保证较低的时延和较大的吞吐量,有效缓解TCP Incast问题,提高数据中心网络传输性能。