基于MPTCP的数据中心缓存阻塞问题研究

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数据中心中存在丰富的链路资源,从源端到目的端往往有不止一条的可用路径。在数据中心中应用多路径传输控制协议(MultiPathTCP,MPTCP),不仅可以充分利用网络资源,还可以实现很好的负载均衡。但是,多路径传输不可避免地会存在乱序问题,严重时会导致缓存阻塞。数据中心中严重的乱序问题往往是由超时重传导致。如果可以有效地减缓超时重传,就能减少缓存阻塞,从而提升网络的传输性能。现有的重传机制对于超时重传的反应,往往是滞后的,也即,这些机制只有在超时重传已经触发的情况下才会作用,而这种情况下不可避免地要产生缓存阻塞,进而导致网络吞吐量严重下降。本论文提出了一种积极的缓存阻塞避免机制(proactive buffer block avoid,PBBA):当MPTCP发送端怀疑一条子流上出现了可能的丢包且拥塞窗口有剩余时及时地重传数据包。该机制可以尽可能少地触发超时重传,在超时重传还没有发生时,不增加网络拥塞的情况下,及时地重传可疑的丢包,从而减轻缓存阻塞现象,提升网络传输性能。论文通过NS2下的网络仿真验证了PBBA机制的有效性。
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