TCP SkyLine:数据中心网络高吞吐率传输

针对数据中心网络在“多对一”并发流量模式下,TCP(Transmission Control Protocol)及其现有改进方案在单轮数据传输和多轮数据传输下吞吐率低下问题,提出了一种通过数据包标记实现丢包快速发现和快速重传并动态调整拥塞窗口初始值的策略,称为TSL(TCP SkyLine).TSL同时解决了传统TCP Incast问题和多轮数据传输下由遗留窗口引发的TCP Incast问题.实验表明,TSL在单轮数据传输和多轮数据传输下均能获得90%以上的带宽利用率.在10Gbps网络中,其支持的并发连接数与传统TCP和DCTCP相比分别提升了5倍和1倍,有效吞吐率分别提升了18倍和8.6倍;在1Gbps网路中,支持的并发连接数较传统TCP和DCTCP分别提升了5.8倍和1倍.

ARM的嵌入式以太网通信分析与实时性改进

为了避免以太网通信中大量短帧数据包引起通信阻塞问题,LwIP协议栈采用了Nagle算法和延迟ACK策略提高以太网通信效率。嵌入式以太网通信以短帧数据包为主,Nagle算法和延迟ACK策略大大降低了通信的实时性,这在单向数据传输的应用中尤为明显。本文将LwIP协议栈中的延迟ACK定时器独立出来,并提出了一种基于数据统计的自适应延迟ACK定时算法,该算法可以根据上位机发送数据包的周期自主修改延迟ACK定时器周期。最后设计了通信实时性测试实验,证实了延迟ACK定时周期可以在1s左右跟踪上位机的数据发送周期,自适应的定时周期约为发送周期的80%~100%,且通信延迟小于1ms,该改进在保证ARM使用效率的前提下提高了以太网通信的实时性。