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    在联网系统设计和实现的USENIX研讨会上,来自bt365手机app计算机科学和人工智能实验室的研究人员提出了一种新的系统,数据中心网络中分配带宽。

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在联网系统设计和实现的USENIX研讨会上,来自bt365手机app计算机科学和人工智能实验室的研究人员提出了一种新的系统,数据中心网络中分配带宽。

系统分配数据中心的带宽更公平的,所以没有一个网页的一部分落后于他人。


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今天的网页往往是许多不同的组件的总和。在社交网站用户的主页,例如,可能会显示从用户的朋友将最新的帖子;相关的图片,链接和评论;等候用户自己的帖子留言和评论的通知;事件的列表;目前正在推动的在线讨论的主题列表;游戏,其中一些标记,以表明它是用户的转列表;当然还有所有重要的广告,该网站依靠的收入。

随着频率的增加,每个组件是由不同的程序运行在该网站的数据中心在不同的服务器上进行处理。减少处理时间,但它加剧了另一个问题:网络带宽的程序之间的公平分配。

许多网站聚集所有页面的组件它们运送给用户之前。所以,如果只是一个程序已被分配的数据中心网络上太少带宽,该页面的其余部分 - 和用户 - 可以坚持等待它的组成部分。

在联网系统的设计与实现本周USENIX研讨会上,来自bt365手机app计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员提出了新的系统,数据中心网络中分配带宽。在测试中,该系统保持相同的整体数据传输速率 - 或网络的“吞吐” - 那些目前正在使用,但它更公平地分配带宽,以最快的速度完成下载所有网页的组件多达四次。

“有简便的方法在很不均匀划分了资源的方式来最大限度地提高吞吐量,”哈日维文,富士通教授在电气工程和计算机科学和描述新系统的文件两名高级作者之一说。 “我们已经证明是一种非常快速收敛到一个很好的分配。”

在纸上加盟维文的第一作者乔纳森·佩里,一名研究生在电气工程和计算机科学和德瓦弗雷特·沙阿,电气工程和计算机科学教授。

中央

大多数网络使用传输控制协议或TCP的一些版本调节数据流量。当交通变得太沉重,一些数据包不使它到目的地。与TCP,当发送方意识到它的数据包没有得到通过,它减半其传输速率,然后慢慢棘轮回来了。给予足够的时间,该程序将达到在该网络带宽被最佳发送者分配一个平衡点。

但在一个大的网站的数据中心,也往往没有足够的时间。 “事情在网络上如此之快,这是不够的改变,”佩里说。 “经常需要这么长的时间[传输速率]收敛从来没有,这是一个失败的事业。”

TCP给出了交通管制,以最终用户的所有责任,因为它是专为公共互联网,这数千家小型,独立拥有和经营的网络链接在一起。这种集中一个庞大的网络的控制似乎不可行,无论从政治上和技术上。

但在一个数据中心,这是由单个运营商控制的,并与在过去十年中两个数据连接,并且计算机处理器的速度的增大,中央控制已成为实用。在CSAIL研究人员的系统是一个集中的系统。

该系统名为flowtune,基本上采用以市场为基础的解决方案的带宽分配。运营商分配不同的值,以通过不同的程序发送的数据的传输速率增大。例如,在网页的中心倍增图像的传输速率可能是值得50分,而加倍分析数据的传输速率经过审查只有一次或两次,每天可能只值5分。

供需

在任何良好的市场,网络中的每一个环节设置按照“需求”“价格” - 也就是,根据数据的寄件者共同想通过它发送量。对于每对发送和接收计算机的,flowtune然后计算最大化总传输速率“利润”,或增大的传输速率的值之间的差 - 50分,为图像相对于5为分析数据 - 和价格在所有中间环节所需的带宽。

利润的最大化,但是,改变了通过链接需求,因此flowtune不断地重新计算价格,并在此基础上重新计算最大的利润,分配所产生的传输速率,以在网络中发送数据的服务器。

文中还描述了研究人员在多核计算机在核分配flowtune的计算,以提高效率,开发出一种新方法。在实验中,研究人员比较了flowtune对TCP一种广泛使用的变化,从使用实际的数据中心的数据。取决于数据集,flowtune完成的数据的最慢的1%的请求9〜11倍尽可能快速现有系统。

“计划 - 并最终提供网络性能的保证 - 在现代数据中心仍然是一个悬而未决的问题,”罗德里戈·丰塞卡,计算机科学在布朗大学助理教授。 “例如,当云服务供应商提供的CPU,内存和磁盘的担保,您通常无法获得的网络性能任何保证。”

“flowtune通过使用全球知识中心分配器推进了本领域在这方面的状态,”丰塞卡说。 “集中式解决方案是潜在的,因为网络的全局视图的更好,但它是非常具有挑战性的大规模使用它们,因为交通的绝对量。 [有]太多的信息汇总,处理和分发每个决策。这项工作推的什么被认为可能与集中解决边界。还有多少进一步此可缩放的问题,但这个解决方案已经被许多数据中心运营商使用。”


主题: 研究, 工程学院, 计算机科学和人工智能实验室(CSAIL), 计算机科学与技术, Electrical Engineering & Computer Science (eecs), 互联网, 网络

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