数据中心网络拥塞控制算法的研究-论文.pdf

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1、2015牟第4期文章编号：1009—2552(2015)04—0087—03DOI：10．13274／j．cnki．hdzj．2015．04．023数据中心阿络拥塞控制算法的研究高秀娥，赵鑫(1．大连大学信息工程学院，辽宁大连116622；2．大连理工大学计算机科学与技术学院，辽宁大连l16023)摘要：近年来，数据中心拥塞控制技术成为网络研究的一个热点。首先对数据中心关于拥塞的原因进行归纳总结；其次，从控制方式上，分别对网络拥塞控制算法改善丢包检测，修改传输完成时间，调整发送速率以及注重公平性等方面进行分析；最后，对未来数据中心网络拥塞控制算法进一步的发展方

2、向进行了探讨。关键词：数据中心；拥塞原因；拥塞控制算法中图分类号：TP393．07文献标识码：AResearchondatacenternetworkcongestioncontrolalgorithmGA0Xiuel’．ZHA0Xin(1．SchoolofInformation&Engineering，DalianUniversity，Dalian1l6622，LiaoningProvince，China；2．SchoolofComputerScienceandTechnology，DalianUniversityofTechnology，Dalian116

3、023，LiaoningProvince，China)Abstract：Recently。datacentercongestioncontroltechnologyasahotspotisresealchedon．First，thispapersummarizesthereasonsofdatacentercongestion，secondly，fbrthedatacentercongestioncontrolalgorithmcanbeupanalysisfromcontrol：detectedpacketloss，modifythetransmission

4、completedtimeandattentiontoadjustthetransmissionrate，thelastfocusonfairness．Finally，basedonthecurrentstatusofcongestioncontrolalgorithmsitdiscussesonthelaterdevelopment．Keywords：datacenter；congestionreason；congestioncontrolalgorithm数据中心是集计算、交流、数据的存储、传输为1拥塞出现的原因一体的网络机制。由图1可知最边缘的为客户端，

5、拥塞的出现会增加链路的丢包率、加大节点之中间则由交换机服务器组成。由于对数据中心需求问的延迟、加剧网络抖动、降低网络吞吐量。拥的增大尤其是其可靠性和快速性需要保障，使得其塞的主要原因可分为以下几类：各种延迟，拥塞问题丞待解决⋯。(~multicast以及incast：multicast即多个客户端可能同时请求同一服务器上的资源或者服务，这时候服务器发出大量的数据流，但是链路的网络处理能力低于数据包发送速率从而造成拥堵。图2为一简单的incast实例：一个客户端请求的资源或者服务来源于多个服务器，多台服务器同时发送资源给这一个客户端，这时在传输过程中就可能造成拥

6、塞。②抢占带宽：数据中心与客户端之间也包含长流、短流以及突发的查询流。由于三种流量总是出收稿日期：2014一【)4—29图1一种典型的数据中心结构作者简介：高秀娥(1976一)，女，博士研究生，副教授，研究方向为数据中心网络，无线传感器网络等。一87—现交叉性传输，因此存在长短流抢占资源的现象。③动态时延ACK超时时间计算：动态修改其时③人队等待：由于交换机缓冲区队列长度限制，延ACK超时的值，更能满足不同的流，从而更好地数据流过大将会导致队列过长而溢出从而造成延时保证其公平性。或者丢包，从而造成拥塞。TDCTCP中，注重动态更新参考数据，以当前拥l薹[～一S

7、目塞状态为评估标准，从而解决阈值过高或者过低问R0邙est1Lrnit题，也从而避免了因拥塞窗口调整不合适而导致的带宽利用率低或者吞吐量不高的问题。2．2修改传输完成时间文献[6]中所提到的PDTCP为拥塞控制与多径传输相结合的协调机制，以降低流传输完成时间来避免拥塞。该算法的实现方式：①物理层中，队列占用情况被收集并且传递给网络层，一旦队列占用超过一个静态阈值，网络层发出可能拥塞的信号；②链路层，依旧使用标准的以太网协议；③网络层，每图2简单的incast图例一跳交换机都根据队列占用率的拥塞信息来动态选择下一跳；④传输层，依赖ECN自适应反应拥塞，并2拥塞控

8、制算法概述对延迟敏感的流量优先处理，以