陈雷明，颜金尧,安站东

(1.中国传媒大学 信息工程学院，北京 100024；2.阳泉煤业集团机电动力部，山西阳泉 045000)

数据中心网络中多种TCP拥塞控制算法的性能研究

陈雷明1，颜金尧1,安站东2

(1.中国传媒大学 信息工程学院，北京 100024；2.阳泉煤业集团机电动力部，山西阳泉 045000)

数据中心网络中的TCP拥塞控制算法的研究一直是学术界的热点，大多数论文是在哑铃型拓扑中进行分析的，而数据中心中常用网络架构有：three-tier，Fat-tree、BCube、DCel和VL2。本文研究分析在Fat-tree拓扑中三种类型的TCP(基于ECN的DCTCP，基于丢包的Reno、NewReno、Cubic、Sclable和基于RTT的Vegas)的性能，从队列长度、丢弃的数据包数量、吞吐量和数据包的平均端到端时延等方面进行综合评估。本文结合ECN控制方法，来改善多种TCP在数据中心网络中出现的问题。经过大量实验分析得出ECN控制方法可以减少TCP的时延和丢包、减轻交换机队列拥挤，并且发现结合ECN的Cubic可以获得比DCTCP更好的综合性能。

数据中心网络；TCP拥塞控制算法；Fat-tree拓扑；显示拥塞通知

1 引言

传输控制协议(TCP)的可扩展性和鲁棒性通过其在网络中的主导作用已经得到证明，其拥塞控制算法有助于网络环境的稳定。然而，随着现代网络环境(诸如卫星网络和数据中心网络)的出现，每个具有不同特征的网络技术的发展已经对完善的TCP提出了挑战。

经过大量的测量显示，数据中心网络(DCN)内的绝大部分流量可以分成三种不同的类型。查询流的流量很小，通常小于100Kbytes，主要来自需要快速响应的应用程序，例如百度搜索和移动终端APP或电脑软件更新的提交。……