数据中心网络中基于传输速率分配的TCP协议

发布时间：2022-01-12 14:06

　　传输控制协议（Transmission Control Protocol,TCP）是数据中心网络中常用的传输协议;然而,同一个网络环境下,由于TCP协议的公平共享原则,TCP无法保障不同优先级业务的服务质量;针对该问题,提出了基于传输速率分配算法的TCP （Transmit Rate Allocation based TCP,TRA-TCP）;汇聚节点实时监测记录不同优先级业务的数据传输速率,并为不同优先级的业务流分配不同的传输速率,以保障高优先级业务的QoS;实验表明,与已有协议相比,TRA-TCP协议最高能够将高优先级业务的吞吐量提升25%,并且将高优先级业务的时延保持在0.1秒以下,丢包率保持在5%左右。 

【文章来源】：计算机测量与控制. 2020,28(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

数据中心网络协议的网络结构

从图2可以看出，对于DCTCP协议以及D2 TCP协议而言，随着低优先级业务数量的不断增加，高优先级业务的吞吐量不断下降，而低优先级业务吞吐量不断提升。另外，D2 TCP协议的吞吐量低于DCTCP协议，这是因为D2 TCP协议需要保证业务的截止时间，故降低了吞吐量。相比之下，由于TRA-TCP协议将高优先级业务的传输速率目标T*设置为100 Mbps，并通过拥塞窗口的调整，保证了高优先业务流的吞吐量，因而，能够获得比DCTCP和D2 TCP较高的网络吞吐量。图3展示了业务流的时延变化情况。从图中可以看出DCTCP协议不关注业务的截止时间，因此其平均时延最大。D2 TCP考虑了业务的截止时间，故能够一定程度保障业务的平均时延，且高优先级业务的平均时延低于低优先级业务的平均时延。对于TRA-TCP协议而言，充分保障了高优先级业务的平均时延，但是相对应的低优先级业务的平均时延较高。

图3展示了业务流的时延变化情况。从图中可以看出DCTCP协议不关注业务的截止时间，因此其平均时延最大。D2 TCP考虑了业务的截止时间，故能够一定程度保障业务的平均时延，且高优先级业务的平均时延低于低优先级业务的平均时延。对于TRA-TCP协议而言，充分保障了高优先级业务的平均时延，但是相对应的低优先级业务的平均时延较高。从图4可以看出，DCTCP协议和D2 TCP协议的丢包率都维持在较高水平，特别是高优先级业务的丢包率不断增加。TRA-TCP协议中的高优先级业务则保持几乎不丢包的状态，低优先级业务的丢包率则维持较高水平。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态优先级的数据中心网络闲时感知TCP协议[J]. 刘洪,伊鹏,胡宇翔.  计算机应用研究. 2018(01)
[2]基于优先级的时限感知的数据中心网络拥塞控制算法[J]. 赵正伟,许刚,毕经平.  高技术通讯. 2014(06)
[3]现代数据中心网络资源管理技术分析与综述[J]. 邓罡,龚正虎,王宏,陈琳,刘志宏.  通信学报. 2014(02)
[4]一种支持多媒体通信QoS的拥塞控制机制[J]. 罗万明,林闯,阎保平.  电子学报. 2000(S1)



本文编号：3584905