FAST TCP (также называемый FastTCP ) - это алгоритм предотвращения перегрузки TCP, специально предназначенный для междугородных соединений с высокой задержкой, разработанный в Netlab, Калифорнийский технологический институт и теперь коммерциализируемый FastSoft. FastSoft была приобретена Akamai Technologies в 2012 году. [1]
FastTCP совместим с существующими алгоритмами TCP, требуя модификации только на компьютере, который отправляет данные .
Имя
Имя БЫСТРО является рекурсивный акроним для F АСТ QM S calable T CP, где АКМ обозначает A ctive Q ueue M ПРАВЛЕНИЕ и TCP обозначает T ransmission C ontrol P rotocol.
Принцип работы
Роль управления перегрузкой заключается в регулировании скорости передачи данных в соответствии с пропускной способностью сети и скоростью передачи данных другими пользователями. Как и TCP Vegas , FAST TCP [2] [3] использует задержку очереди вместо вероятности потери в качестве сигнала перегрузки.
Большинство современных алгоритмов управления перегрузкой обнаруживают перегрузку и замедляются, когда обнаруживают, что пакеты отбрасываются, поэтому средняя скорость отправки зависит от вероятности потери. У этого есть два недостатка. Во-первых, для поддержания высоких скоростей передачи данных требуются низкие вероятности потерь; в случае TCP Reno требуются очень низкие вероятности потерь, но даже новые алгоритмы предотвращения перегрузок, такие как H-TCP , BIC TCP и HSTCP, требуют более низких уровней потерь, чем те, которые обеспечиваются в большинстве беспроводных глобальных сетей . Более того, потеря пакетов предоставляет только один бит информации об уровне перегрузки, тогда как задержка является непрерывной величиной и, в принципе, предоставляет больше информации о сети.
Поток FAST TCP стремится поддерживать постоянное количество пакетов в очередях по всей сети. Количество пакетов в очередях оценивается путем измерения разницы между наблюдаемым временем приема- передачи (RTT) и базовым RTT , определяемым как время приема- передачи при отсутствии очереди. Базовый RTT оценивается как минимальный наблюдаемый RTT для соединения. Если в очереди находится слишком мало пакетов, скорость отправки увеличивается, а если в очередь ставится слишком много пакетов, скорость уменьшается. В этом отношении он является прямым потомком TCP Vegas.
Разница между TCP Vegas и FAST TCP заключается в способе регулировки скорости, когда количество сохраненных пакетов слишком мало или велико. TCP Vegas устанавливает фиксированный размер скорости, независимо от того, насколько далеко текущая скорость от целевой. FAST TCP делает большие шаги, когда система находится дальше от равновесия, и меньшие шаги, когда система приближается к равновесию. Это улучшает скорость сходимости и стабильность.
Сильные и слабые стороны
Алгоритмы на основе задержки могут, в принципе, поддерживать постоянный размер окна, избегая колебаний, присущих алгоритмам, основанным на потерях. Однако они также обнаруживают перегрузку раньше, чем алгоритмы, основанные на потерях, поскольку задержка соответствует частично заполненным буферам , а потеря возникает из-за полностью заполненных буферов. Это может быть как сильная, так и слабая сторона. Если единственный протокол, используемый в сети, основан на задержке, то потери можно избежать; однако, если протоколы, основанные на потерях и задержках, совместно используют сеть [4], тогда алгоритмы, основанные на задержке, имеют тенденцию быть менее агрессивными. Это можно преодолеть путем подходящего выбора параметров, что приведет к сложным взаимодействиям, изученным Tang et al.
Измерения задержки также подвержены дрожанию в результате планирования операционной системы или конкуренции на шине .
Неясно, будут ли преобладать сильные или слабые стороны, и это в значительной степени зависит от конкретного сценария.
Задержка распространения используется в алгоритме управления окнами FAST. В чистой сети задержка в очередях, поддерживаемая существующими потоками FAST, может быть ошибочно принята как часть задержки распространения новыми потоками, которые присоединяются позже, как показано в симуляциях ns-2 в [5] . Эффект этой ошибки оценки эквивалентен изменение лежащих в основе функций полезности в пользу новых потоков по сравнению с существующими. Метод устранения этой ошибки предложен в. [5]
Обобщенный FAST TCP
FAST TCP оказался многообещающим с точки зрения стабильности системы, пропускной способности и справедливости. Однако для этого требуется буферизация, которая увеличивается линейно с количеством потоков, узких в канале. В статье [6] предлагается новый алгоритм TCP, который расширяет FAST TCP для достижения ( α , n ) -пропорциональной справедливости в установившемся состоянии, обеспечивая требования к буферам, которые растут только в n-й степени числа потоков. Авторы называют новый алгоритм Generalized FAST TCP. Они доказывают устойчивость для случая единственного узкого места с однородными источниками при отсутствии задержки обратной связи. Результаты моделирования подтверждают, что новая схема стабильна при наличии задержки обратной связи и что ее требования к буферизации могут быть масштабированы значительно лучше, чем стандартный FAST TCP.
Интеллектуальная собственность
В отличие от большинства алгоритмов предотвращения перегрузки TCP, FAST TCP защищен несколькими патентами. [7] [8] Вместо того, чтобы стремиться к стандартизации со стороны IETF , изобретатели FAST, в частности Стивен Х. Лоу и Ченг Джин, стремятся коммерциализировать его через компанию FastSoft. В настоящее время FastSoft продает 1-Unit стоечное устройство, которое может быть развернуто на стороне отправителя без каких-либо других модификаций программного или аппаратного обеспечения на любой стороне.
Смотрите также
Рекомендации
- ↑ Янг, Джефф (13 сентября 2012 г.). «Akamai приобретает FastSoft» . PR Newswire . Проверено 13 сентября 2012 года .
- ^ Ник, Бароне; Джин, Ченг; Низкий, Стивен Х. и Хегде, Санджай (2006). «FAST TCP: мотивация, архитектура, алгоритмы, производительность» (PDF) . Транзакции IEEE / ACM в сети . 14 (6): 1246–1259. DOI : 10.1109 / TNET.2006.886335 . Архивировано из оригинального (PDF) 6 сентября 2006 года.
- ^ Джин, Ченг; Wei, D .; Низкий, SH; Bunn, J .; Чоу, HD; Дойл, JC; Newman, H .; Равот, С .; Singh, S .; Паганини, Ф .; Бюрмастер, Г .; Cottrell, L .; Martin, O .; У-Чун Фэн (2005). «FAST TCP: от теории к эксперименту» (PDF) . Сеть IEEE . 19 (1): 4–11. DOI : 10.1109 / MNET.2005.1383434 . Архивировано из оригинального (PDF) 12 мая 2006 года.
- ^ Тан, АО; Ван, Цзяньтао; Лоу, Стивен Х. и Чанг, Мунг (март 2005 г.). «Сетевое равновесие гетерогенных протоколов управления перегрузкой» (PDF) . IEEE INFOCOM . Майами, Флорида.
- ^ a b Л. Тан, К. Юань и М. Цукерман, «FAST TCP: проблемы справедливости и очередей», IEEE Commun. Lett., Vol. 9, вып. 8. С. 762–764, август 2005 г.
- ^ Юань, Цао; Тан, Ляньшэн; Андрей, Lachlan LH; Чжан, Вэй; Цукерман, Моше (2008). «Обобщенная схема FAST TCP». Компьютерные коммуникации . 31 (14): 3242–3249. DOI : 10.1016 / j.comcom.2008.05.028 . ЛВП : 1959,3 / 44051 .
- ^ Джин, Ченг; Низкий, Стивен Х .; Вэй, Сяолян (27 января 2005 г.). «Способ и устройство для контроля перегрузки сети» . Ведомство США по патентам и товарным знакам . Архивировано из оригинального 14 декабря 2012 года . Проверено 5 ноября 2006 года .
- ^ Джин, Ченг; Низкий, Стивен Х .; Вэй, Дэвид X .; Выдровски, Бартек; Тан, АО; Чхве, Хёджон (9 марта 2006 г.). «Способ и устройство для управления перегрузкой сети с использованием управления очередью и измерения односторонней задержки» . Ведомство США по патентам и товарным знакам . Архивировано из оригинального 14 декабря 2012 года . Проверено 5 ноября 2006 года .
Внешние ссылки
- БЫСТРАЯ домашняя страница.
- Вызов пропускной способности Supercomputing 2005
- Домашняя страница FastSoft