SSRC：时延敏感流的数据源端速率控制算法

杨洋; 曹敏; 杨家海; 车嵘; 刘伟

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019070

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SSRC：时延敏感流的数据源端速率控制算法

学术论文 | 更新时间：2024-06-05

- SSRC：时延敏感流的数据源端速率控制算法
- SSRC:source rate control algorithm for delay-sensitive flow in data center network
- 通信学报 2019年40卷第7期页码：14-26
- 作者机构：
  
  1. 国防科技大学信息通信学院，陕西西安 710106
  2. 清华大学网络科学与网络空间研究院，北京 100084
  3. 清华信息科学与技术国家实验室（筹），北京 100084
- 作者简介：
  
  [ "杨洋（1980- ），男，江苏无锡人，博士，国防科技大学讲师，主要研究方向为计算机网络、路由协议、流量工程等。" ]
  [ "曹敏（1985- ），女，陕西咸阳人，国防科技大学讲师，主要研究方向为通信与信息系统、信号处理等。" ]
  [ "杨家海（1966- ），男，浙江云和人，清华大学教授、博士生导师，主要研究方向为计算机网络、网络管理与测量、网络安全、云计算与大数据等。" ]
  [ "车嵘（1979- ），女，甘肃兰州人，国防科技大学副教授，主要研究方向为信号与信息处理、图像通信技术等。" ]
  [ "刘伟（1982- ），女，安徽安庆人，博士，国防科技大学副教授，主要研究方向为信号与信息处理、无线通信技术等。" ]
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划基金资助项目(2016YFB0801302);国防科技大学计划科研基金资助项目(ZK18-03-59)
- DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2019070
  中图分类号： TP393
- 网络首发：2019-07，
  
  纸质出版：2019-07-25
- 稿件说明：
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杨洋, 曹敏, 杨家海, 等. SSRC：时延敏感流的数据源端速率控制算法[J]. 通信学报, 2019,40(7):14-26.

Yang YANG, Min CAO, Jiahai YANG, et al. SSRC:source rate control algorithm for delay-sensitive flow in data center network[J]. Journal on Communications, 2019, 40(7): 14-26.
杨洋, 曹敏, 杨家海, 等. SSRC：时延敏感流的数据源端速率控制算法[J]. 通信学报, 2019,40(7):14-26. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2019070.

Yang YANG, Min CAO, Jiahai YANG, et al. SSRC:source rate control algorithm for delay-sensitive flow in data center network[J]. Journal on Communications, 2019, 40(7): 14-26. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2019070.

摘要

当前的研究工作针对如何保证时延敏感流的传输时间进行了大量研究，但普遍存在时效性不够强的问题。基于 SDN/OpenFlow架构，提出了数据源端控制算法 SSRC。该算法依据网络的全局视图，快速定位拥塞可能发生的节点，并及时对目标流的源端速率进行调节，可以缩短算法的响应时间。实验结果表明，与DCTCP 等算法相比，所提算法的流完成时间平均缩短了 75%，且能够保证时延敏感流的传输时间，很好地解决Incast问题。

Abstract

Previous work had studied how to ensure the transmission time of delay-sensitive flows

but falled short in its effectiveness for a given period.Motivated by that and based on SDN/OpenFlow framework

a SDN-based source rate control (SSRC) algorithm was proposed.With a global view of network

SSRC can quickly locate the potential congestion node

adjust the transmission rate of source and reduce the response time of SSRC.The experiment results show that compared with DCTCP and other algorithms

SSRC can shorten the completion time of flows by 75% in average

which can ensure the transmission time of delay-sensitive and solve the problem of Incast well.

关键词

Keywords

references

ALIZADEH M , GREENBERG A , MALTZ D A , et al . Data center tcp (dctcp) [C ] // The ACM Conference on SIGCOMM . ACM , 2010 : 63 - 74 .

DEAN J , GHEMAWAT S . MapReduce:simplified data processing on large clusters [J ] . Communications of the ACM , 2008 , 51 ( 1 ): 107 - 113 .

XU L , XU K , JIANG Y , et al . Enhancing TCP incast congestion control over large-scale datacenter networks [C ] // The IEEE International Symposium on Quality of Service . IEEE , 2016 : 225 - 230 .

SHAH Z . Mitigating TCP incast issue in cloud data centres using software-defined networking (SDN):a survey [J ] . KSII Transactions on Internet and Information Systems , 2018 , 12 ( 11 ): 5179 - 5202 .

ABDELMONIEM A M , BRAHIM B , ABU A J . Mitigating incast-TCP congestion in data centers with SDN [J ] . Annales des Telecommunications/Annals of Telecommunications , 2018 , 73 ( 3 ): 263 - 277 .

杨洋 , 杨家海 , 温皓森 . 基于时隙传输的数据中心路由算法设计 [J ] . 软件学报 , 2018 , 29 ( 8 ): 2485 - 2501 .

YANG Y , YANG J H , WEN H S . Another routing algorithm design based on timeslot of transmission in data center networks [J ] . Journal of Software , 2018 , 29 ( 8 ): 2485 - 2501 .

ZHANG J , REN F Y , LIN C , et al . Modeling and solving TCP incast problem in data center networks [J ] . IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems , 2015 , 26 ( 2 ): 478 - 491 .

VAMANAN B , HASAN J , VIJAYKUMAR T . Deadline-aware datacenter TCP (D2TCP) [C ] // The ACM Conference on SIGCOMM . ACM , 2012 : 115 - 126 .

WU H , FENG Z , GUO C , et al . ICTCP:incast congestion control for TCP in data center networks [J ] . IEEE/ACM Transactions Networking , 2013 , 21 ( 2 ): 345 - 358 .

MORTEZA K , WAKEMAN I , GEORGE P . MMPTCP:a multipath transport protocol for data centers [C ] // The IEEE International Conference on Computer Communications . IEEE , 2016 .

FORD C,RAICIUM , HANDLEY S , et al . RFC6824:TCP extension for multipath operation with multiple addresses [R ] . IEEE ,(2013-01-01)[2018-12-20 ] .

RAMAKRISHNAN K , FLOYD S , BLACK D . RFC 3168:The addition of explicit congestion notification (ECN) to IP [R ] . IETF ,(2001-09-01)[2013-03-02 ] .

WILSON C , BALLANI H , KARAGIANNIS T , et al . Better never than late:meeting deadlines in datacenter networks [C ] // The ACM Conference on SIGCOMM . ACM , 2011 : 50 - 61 .

AMAR P , ELIE K , VIJAY V , et al . Measurement and analysis of TCP throughput collapse in cluster-based storage systems [C ] // The USENIX Conference on File and Storage Technologies . USENIX Association , 2008 .

PAN R , PRABHAKAR B , LAXMIKANTHA A . QCN:quantized congestion notification an overview [R ] . IEEE ,(2009-05-29)[2019-01-28 ] .

ZHANG J , REN F Y , TANG L , et al . Taming TCP incast throughput collapse in data center networks [C ] // The IEEE International Conference on Network Protocols . IEEE , 2013 .

WASSERMA M , HARTMAN S . OpenFlow switch specification [R ] . Huawei ,(2012-08-01)[2013-04-02 ] .

UHLIG S . Non-stationarity and high-order scaling in TCP flow arrivals:a methodological analysis [J ] . ACM SIGCOMM Computer Communications Review , 2004 , 43 ( 2 ): 9 - 24 .

ROUGHAN M , VEITCH D . Measuring long-range dependence under changing traffic conditions [C ] // The Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies . IEEE , 1999 : 1513 - 1521 .

BONALD T , COMTE C . The multi-source model for dimensioning data networks [J ] . Computer Networks , 2016 , 109 ( 2 ): 225 - 233 .

CAO J , XIA R , YANG P , et al . Per-packet load-balanced,low-latency routing for clos-based data center networks [C ] // The Seventh Conference on Emerging Networking Experiments and Technologies . ACM , 2013 : 49 - 60 .

陆传赉 . 排队论 [M ] . 北京 : 北京邮电大学出版社 , 2009 .

LU C J . Queuing theory [M ] . Beijing : Beijing University of Posts and Telecommunications PressPress , 2009 .

SIEGFRIED S , JIANMING S . Fractional programming:the sum-ofratios case [J ] . Optimization Methods and Software , 2003 , 18 ( 2 ): 219 - 229 .

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