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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔡易成
研究生(外文):TSAI, YI-CHENG
論文名稱:資料中心網路中基於頻寬時延乘積的TCP壅塞控制設計
論文名稱(外文):Design of TCP Congestion Control in Data Center Networks Based on Bandwidth Delay Product
指導教授:侯廷昭
指導教授(外文):HOU, TING-CHAO
口試委員:張慶龍李詩瑋蘇暉凱吳承崧侯廷昭
口試委員(外文):CHANG, CHING-LUNGLEE, SHIH-WEISU, HUI-KAIWU, CHENG-SHONGHOU, TING-CHAO
口試日期:2019-04-26
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:通訊工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:49
外文關鍵詞:TCPBDPCongestion ControlRTTBandwidthData Center
相關次數:
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最近幾年,無論是機器學習、雲端運算或是物聯網皆逐漸地崛起,並在各個領域,如工業、社交、交通或是醫療等等,扮演關鍵的角色。在這些先進的技術之中,資料中心及大數據是背後的關鍵,無以計數的數據流量在極短的時間內於世界各地的資料中心內部運算流通及互相交換,許許多多的通訊協定支撐起了大數據的帝國。然而隨著數據流量大幅度的提升,優秀的通訊協定越發的重要,過往之中TCP(Transmission Control Protocol)把持了傳輸層的半壁江山,與UDP(User Datagram Protocol)鼎足而立。其中TCP提供了可靠的資料傳輸,而無數的應用程式並依靠此項特點運行,所以各式各樣的TCP變種版本相繼被提出,以適用於各種不同的環境與需求。在花團景簇的TCP版本之中,有幾個名氣響亮的TCP版本,不是應用於各個版本的Linux核心之中,或是被使用於資料中心之內。當中無論是基於RTT(Round-Trip-Time)、基於封包遺失或是基於頻寬時延乘積的壅塞控制機制,皆有各自優勢及劣勢的部分。在本論文中,將會一一檢視數據中心的各項特徵與細節,並依此提出一個更加適合資料中心的TCP版本,並實現高吞吐率、低延遲的可靠傳輸。
In recent years, machine learning、cloud calculation and internet of things has played an important role in our society. For these technologies, internet protocols is the key part of them. When the among of data transfer in the internet is increase drastically,a suitable TCP congestion control mechanism is needed.In this paper, a new TCP congestion control mechanism based on BDP will be proposed.
誌謝 i
摘要 ii
目錄 iii
圖目錄 v
第一章緒論 1
1.1 論文目標 1
1.2 研究的動機 1
1.3 論文架構 2
第二章背景技術介紹 3
2.1 現有TCP版本 3
2.1.1 與論文探討相關的TCP協定 6
2.2 資料中心 7
2.2.1 資料中心流量特性 8
2.2.2 資料中心的拓樸 9
2.2.3 TCP Incast問題 11
第三章壅塞控制機制分析 13
3.1 壅塞控制的分析 13
3.2 壅塞控制細節的探討 21
3.2.1 頻寬時延乘積的應用 21
3.2.2 TCP-Incast問題 25
3.3 壅塞指標的選擇 31
第四章以時延差益為基礎的壅塞控制機制 32
4.1 壅塞機制的狀態機 32
4.2 START UP階段 33
4.3 STABLE RTT階段 35
4.4 KEEP BW階段 36
4.5 TCP TIMEOUT 36
第五章模擬結果與數據檢視 37
5.1 傳送–接收模型 37
5.2 多對一的傳送 39
5.3 資料中心網路 42
超大量流量測試 42
5.3.1 非對稱的多對一流量實驗 44
第六章結論與未來展望 47
參考文獻 48


[1]M. Alizadeh, A. Greenberg, D.A. Maltz, J. Padhye, P. Patel, B. Prabhakar, S. Sengupta, and M. Sridharan. “Data center TCP (DCTCP)”. In SIGCOMM, 2010.
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[17] “TCP Congestion control algorithm” [Online]. Available:https://sites.google.com/site/projectcodebank/computer-engineering-notes/tcp-congestion-control-algorithm

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