基于TTL拥塞控制的主动队列管理算法

提出了一种新颖的主动队列管理算法———基于TTL(Time to Live)的ECN及BECN的综合.ECN和BECN在指示拥塞的过程中各有优缺点,二者的综合可望提高拥塞指示的效率.TTL是在网络上传输的分组必须具有的属性,且每一次转发都要经过检测,以决定该分组的处理方式———转发或丢弃.通过对TTL的判断来决定网络拥塞指示的方式———ECN或BECN.建立了一个数学模型,对模型的分析结果表明该算法对控制拥塞、提高网络吞吐量等有更好的效果.在NS环境下对算法进行了仿真,仿真结果支持了理论分析.

基于优先级的时限感知的数据中心网络拥塞控制算法

分析了数据中心的应用特性、流量特征以及目前TCP协议存在的不足,指出目前数据中心的大规模交互式网络应用具有软实时性,因而受时限约束,而网络应用的划分-聚合设计模型及采用的公平共享的拥塞控制协议,是导致网络流错过时限的主要原因。据此,提出了一种基于优先级的时限感知的数据中心传输控制协议(PD^2TCP),一种新的网络拥塞控制算法。该算法在交换机端,根据瞬时队列长度和单一门限进行显式拥塞通告(ECN)标记;在主机端,根据流的时效性需求及其历史信息,赋予其不同的优先级,并根据流的优先级和网络的拥塞程度调整拥塞窗口。同时在小规模的真实环境中和大规模的仿真环境中对PD^2TCP的性能进行评价。实验表明,与时限感知的数据中心TCP(D^2TCP)相比,PD^2TCP错过时限流的比例降低了65%,流完成时间的99^(th)分位数降低了45%,并且几乎没有降低延迟不敏感的背景流的吞吐率。PD^2TCP能够和TCP共存,因而可以在真实环境中部署。

一种丢包区分方法及其在Linux下的实现

针对传统拥塞控制机制在无线链路丢包的情况下出现的盲目降低拥塞窗口、TCP吞吐量下降的问题,研究无线/有线混合环境下基于该机制的一种丢包区分方法——WECN,在Linux操作系统下进行实现。搭建混合网络实验床仿真WECN与TCP Reno,TCP Westwood2种协议相结合的网络模型。测试结果表明,WECN能扩展到已有的TCP协议中,提高含无线链路网络中TCP的吞吐量。

一种快速的链路状态估计算法

快速准确的链路状态估计是基于网络的拥塞控制算法中一个重要的组成部分。提出了一种链路状态快速探测算法A2DPM,通过对报文头部标识字段进行多个哈希映射,加速链路状态信息的探测,只需少量的探测报文即可得到准确的链路状态信息,因此会话发起端能够迅速感知链路上的拥塞,并相应调整其发送速率,以实现网络的最优化传输。

保证TCP上下行时间公平的ECN标记算法

在无线局域网络中,针对无线信道的异构性和传输控制协议(transmission control protocol,TCP)闭环拥塞控制的贪婪性,提出了一种基于显式拥塞通告(explicit congestion notification,ECN)标记算法的公平拥塞控制机制(access point congestion control,APCC)。APCC在AP节点结合缓存队列长度和无线信道负载的测量来检测拥塞,依据联合的拥塞测度来实施拥塞控制,通过保证低丢包率和低排队延时得到了高吞吐率;利用ECN显式反馈机制,对通过AP的上行和下行TCP DATA和ACK分组实施ECN标记,实现了上下行公平的双向拥塞控制;同时在多速率信道环境下,依据各流的无线信道速率来调节单流ECN的标记概率,实现不同无线信道速率TCP流之间的时间公平,大大提高了网络的总体效率。

数据中心网络传输协议综述

近10年来,在盛行的网络应用(如搜索、在线零售和云计算等)的需求驱动下,数据中心在全球范围内以前所未有的速度和规模发展建立起来.特别地,数据中心网络引起了学术界和工业界的广泛关注.在这样的背景下,调研了数据中心网络的一个核心方面——传输层协议.虽然传输协议在因特网上已经有很长的历史,它却直到2010年才在数据中心网络环境下被系统性地探索.数据中心网络有着和因特网不一样的特点(如单一控制域和同构网络架构),这给数据中心网络上的传输协议设计同时带来了机遇和挑战.在这驱使下,一系列的传输协议被设计提出.将早期(2010—2015年)数据中心网络传输设计方面的工作分成3类——基于端主机的拥塞控制、网络仲裁机制和交换机优先级调度,对这3类工作的优缺点作深入讨论.最后,分析近年来数据中心网络传输设计的研究趋势——接收端驱动的主动拥塞控制和RDMA传输协议设计.

一种最小化数据中心网络流延迟框架研究

延迟是数据中心网络及其承载应用的一个关键性能度量指标,越来越受到学术界和工业界的关注。文章提出一种综合的协调机制,把负载均衡和拥塞控制统一起来,在多条等价路径上均匀分布流量,利用ECN并结合流的优先级自适应地对拥塞做出反应。实验结果显示,该机制与目前采用的TCP和基于哈希的多路径传输机制相比,对延迟敏感的流,应用吞吐率提高了30%,流完成时间的99th分位数降低了90%;对背景流量,流的平均完成时间降低50%~80%。