數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)TCP擁塞控制機(jī)制和帶寬分配算法研究.pdf

1、隨著云計算的快速發(fā)展，云用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地按需訪問可配置資源池中的計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、軟件等資源。作為通信基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心內(nèi)互連大規(guī)模服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，用于服務(wù)器間大量數(shù)據(jù)的傳輸和交換。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心的核心部分，已成為各界關(guān)注和研究的熱點。
　　當(dāng)前數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)主要采用普通商用交換機(jī)以水平擴(kuò)展的方式互連云計算服務(wù)器，通過服務(wù)器間的協(xié)同通信來完成任務(wù)。服務(wù)器之間需要頻繁的通信，因此數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的性能成為影響云

2、計算業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的重要因素之一。云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)具有高帶寬、低時延等特性，在普遍存在的多對一通信模式下，存在傳輸控制協(xié)議TCP(Transmission Control Protocol)吞吐量坍塌的問題，并且數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中混合流量的傳輸性能需求不同，小流易受大流影響難以滿足應(yīng)用截止時間要求。此外，傳統(tǒng)TCP技術(shù)以流為單位的帶寬分配方式應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)時，無法為租戶間提供嚴(yán)格的性能隔離，正常租戶應(yīng)用易受干擾。為解決上述問題，研究數(shù)據(jù)

3、中心網(wǎng)絡(luò)的TCP擁塞控制機(jī)制和帶寬分配算法十分必要。
　　本論文首先針對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)多對一通信流量產(chǎn)生 TCP Incast擁塞導(dǎo)致吞吐量降低，以及小流易受大流影響難以滿足應(yīng)用截止時間要求等問題，提出了差分流傳輸控制協(xié)議DFTCP(Differentiated Flow Transmission Control Protocol)。DFTCP對TCP流進(jìn)行分類，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時，基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息和流分類信息調(diào)節(jié)TCP擁塞窗口。仿真實驗

4、結(jié)果表明：與傳統(tǒng)TCP相比，DFTCP有效地避免TCP Incast擁塞導(dǎo)致的吞吐量崩潰，而與DCTCP(Data Center Transmission Control Protocol)相比， DFTCP能夠減少小流傳輸完成的時間。
　　另外本論文針對多租戶數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計了一種最小接入保證帶寬分配機(jī)制。該機(jī)制在發(fā)送端通過加權(quán)公平隊列調(diào)度租戶虛擬機(jī)流量，在接收端基于檢測到的接收速率調(diào)節(jié)TCP流接收窗口實現(xiàn)速率調(diào)節(jié)。仿真實驗結(jié)