云計(jì)算環(huán)境中的流量控制算法的研究
發(fā)布時(shí)間:2025-05-11 06:06
隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)云計(jì)算的需求愈加旺盛,并促進(jìn)了云服務(wù)技術(shù)的蓬勃發(fā)展。在云計(jì)算環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)管理提供了網(wǎng)絡(luò)性能隔離和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的功能。本文注重于對(duì)云計(jì)算環(huán)境中的流量控制算法進(jìn)行研究,致力于改進(jìn)在云計(jì)算環(huán)境中軟件限速器時(shí)延過長(zhǎng)及抖動(dòng)的問題。實(shí)際測(cè)量后顯示Linux系統(tǒng)下使用軟件限速器HTB進(jìn)行限速雖然可以得到很好的吞吐率,但是同時(shí)也引入了過大的時(shí)延。為此,本文嘗試分析高時(shí)延產(chǎn)生的原因,并通過實(shí)驗(yàn)證明該時(shí)延是由于排隊(duì)隊(duì)列過長(zhǎng)導(dǎo)致的排隊(duì)時(shí)延?紤]到幾種現(xiàn)有的解決方案均不能有效地解決此問題,首先提出了一種簡(jiǎn)單的通過DCTCP算法和ECN標(biāo)記來進(jìn)行優(yōu)化的方案。雖然該方案有效地降低了HTB的排隊(duì)隊(duì)列的長(zhǎng)度,并且降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延,但是也產(chǎn)生了吞吐量抖動(dòng)的問題。在經(jīng)過了充足的理論分析之后,又提出了直接在ACK報(bào)文中進(jìn)行ECE標(biāo)記的方案,該方案有效降低了擁塞控制的控制響應(yīng)時(shí)延和調(diào)節(jié)的粒度。雖然該方案在性能上十分優(yōu)異但是依然依賴于DCTCP算法和ECN標(biāo)記。為了能有更好的適用性,本文最終提出了在ACK報(bào)文中直接對(duì)RWND字段進(jìn)行修改的方案。該方案依賴HTB的排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究方向
1.3 本文主要工作和論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 網(wǎng)絡(luò)帶寬管理技術(shù)介紹
2.1 帶寬管理及限速
2.2 Linux Traffic Control
2.3 Linux TC的排隊(duì)規(guī)則詳解
2.3.1 兩類排隊(duì)規(guī)則介紹
2.3.2 Classless qdisc
2.3.3 Classful qdisc
2.4 本章小結(jié)
第三章 測(cè)量與分析
3.1 測(cè)量HTB的性能
3.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 HTB實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與驗(yàn)證
3.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.2.2 驗(yàn)證HTB隊(duì)列長(zhǎng)度過長(zhǎng)
3.3 嘗試現(xiàn)有的解決方案
3.3.1 直接降低HTB隊(duì)列長(zhǎng)度最大值
3.3.2 TCP Small Queue(TSQ)
3.3.3 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于HTB的ECN和DCTCP擁塞控制
4.1 分析與設(shè)計(jì)
4.1.1 擁塞控制算法
4.1.2 顯式擁塞控制ECN
4.1.3 DCTCP算法
4.2 算法實(shí)現(xiàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估與分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于ECE快速標(biāo)記的擁塞控制
5.1 設(shè)計(jì)
5.2 實(shí)現(xiàn)
5.2.1 OVS
5.2.2 HTB部分修改
5.2.3 加載HTB模塊和OVS模塊
5.2.4 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
5.3 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
5.3.1 吞吐量和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延
5.3.2 隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)比
5.3.3 吞吐量公平性
5.3.4 算法所需的CPU負(fù)載
5.3.5 流完成時(shí)間
5.3.6 與其他擁塞控制算法的兼容性
5.4 缺陷評(píng)估
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于HTB隊(duì)列長(zhǎng)度的RWND調(diào)控
6.1 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
6.1.1 設(shè)計(jì)思路
6.1.2 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)
6.2 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
6.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
6.2.2 吞吐量和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延
6.2.3 隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)比
6.2.4 吞吐量公平性
6.2.5 算法所需的CPU負(fù)載
6.2.6 流完成時(shí)間
6.2.7 與其他擁塞控制算法的兼容性
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 論文算法總結(jié)
7.2 論文主要工作總結(jié)
7.3 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號(hào):4044963
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究方向
1.3 本文主要工作和論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 網(wǎng)絡(luò)帶寬管理技術(shù)介紹
2.1 帶寬管理及限速
2.2 Linux Traffic Control
2.3 Linux TC的排隊(duì)規(guī)則詳解
2.3.1 兩類排隊(duì)規(guī)則介紹
2.3.2 Classless qdisc
2.3.3 Classful qdisc
2.4 本章小結(jié)
第三章 測(cè)量與分析
3.1 測(cè)量HTB的性能
3.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 HTB實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與驗(yàn)證
3.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.2.2 驗(yàn)證HTB隊(duì)列長(zhǎng)度過長(zhǎng)
3.3 嘗試現(xiàn)有的解決方案
3.3.1 直接降低HTB隊(duì)列長(zhǎng)度最大值
3.3.2 TCP Small Queue(TSQ)
3.3.3 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于HTB的ECN和DCTCP擁塞控制
4.1 分析與設(shè)計(jì)
4.1.1 擁塞控制算法
4.1.2 顯式擁塞控制ECN
4.1.3 DCTCP算法
4.2 算法實(shí)現(xiàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估與分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于ECE快速標(biāo)記的擁塞控制
5.1 設(shè)計(jì)
5.2 實(shí)現(xiàn)
5.2.1 OVS
5.2.2 HTB部分修改
5.2.3 加載HTB模塊和OVS模塊
5.2.4 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
5.3 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
5.3.1 吞吐量和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延
5.3.2 隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)比
5.3.3 吞吐量公平性
5.3.4 算法所需的CPU負(fù)載
5.3.5 流完成時(shí)間
5.3.6 與其他擁塞控制算法的兼容性
5.4 缺陷評(píng)估
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于HTB隊(duì)列長(zhǎng)度的RWND調(diào)控
6.1 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
6.1.1 設(shè)計(jì)思路
6.1.2 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)
6.2 實(shí)驗(yàn)評(píng)估
6.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
6.2.2 吞吐量和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延
6.2.3 隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)比
6.2.4 吞吐量公平性
6.2.5 算法所需的CPU負(fù)載
6.2.6 流完成時(shí)間
6.2.7 與其他擁塞控制算法的兼容性
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 論文算法總結(jié)
7.2 論文主要工作總結(jié)
7.3 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號(hào):4044963
本文鏈接:http://www.sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/4044963.html
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