MPTCP多个子流乱序题目
当我们行使MPTCP成立多条子传播输数据时,每条子流选择的路由路径也许差异,那么路径耽误也会差异。固然发送端按序发送数据,但吸取端吸取到的数据也许发生乱序。既然TCP协议可以行使TCP报文头中的序号,将数据包排序,那么MPTCP是不是同样也可以操作数据包中的序号举办排序?这样是行不通的,由于每条路径上的中间件(防火墙等)也许只有一半的数据颠末,它会发明这些包的TCP序号存在间隙,中间盒也许会丢掉这些无序的数据,让TCP重传中间这些空白的数据。
MPTCP通过增进每个子流的包序列号来办理这个题目。这个时辰每个数据包有2个序列号,一个是在TCP包头中的序列号,为子流的序列号;另一个是DSN(data sequence number)为全部传输数据的序列号,用于将各个子流的数据重排。那么行使MPTCP收包,起首行使子流序列号,将各个子流吸取到的数据包举办重组,然后行使DSN对各个子流报文重组。
MPTCP拥塞节制
TCP的拥塞节制机制可以按照收集链路环境动态的调解发送速度,我们不再赘述TCP拥塞节制的详细进程。那么MPTCP成立多条TCP子传播输数据,和TCP的拥塞机制有了些许不同。
(1)MPTCP的拥塞节制要担保公正性,纵然用MPTCP和行使TCP占用的带宽应该是沟通的。
(2)行使MPTCP的机能至少要和传统的TCP相持平,可能更好。
(3)行使MPTCP应能提供有用的负载平衡,镌汰数据在拥塞链路上传输。
MPTCP的每条子流的拥塞节制机制(慢启动,拥塞停止,快重传)与TCP是沟通的。收到ACK时,增进拥塞窗口。产生丢包时,镌汰拥塞窗口的一半。差异的是子流拥塞窗口的调理方法,MPTCP中每个子流都有单独的拥塞窗口,子流可以按照各自链路状况动态的调理拥塞窗口,但要限定在整个MPTCP会话的窗口总量范畴内。子流拥塞窗口的调理方法如下所示:
子流产生丢包时,镌汰拥塞窗口的一半。

MPTCP机能
图5为An overview of Multipath TCP文章中操作亚马逊EC2数据中心的40台呆板内对行使MPTCP做负载平衡举办的测试,尝试比拟了行使传统TCP,2个子流的MPTCP和4个子流的MPTCP的机能。可以看出行使MPTCP确其实必然水平上进步了吞吐量。

图5. 操作亚马逊EC2数据中心内的40台呆板,对数据流行使TCP以及MPTCP差异子流的吞吐量测试
3.总结
在之前的文章中,曾先容过数据中心内行使ECMP算法举办负载平衡,通过对数据包五元组哈希为流选择路径,实现负载平衡。但行使ECMP存在诸多缺陷:
(1)过于简朴,没有拥塞节制机制,因此在收集存在拥塞的环境下,行使ECMP也许会加剧路径的拥塞。
(2)在非对称收集架构下,ECMP的负载平衡结果并欠好。
(3)ECMP这种基于流的负载平衡,不得当在数据中心这种老鼠流、大象流并存的情形中。
本文先容了行使MPTCP协议做负载平衡,通过成立多条TCP子流的方法行使多条路径传输数据。MPTCP可以提供有用的拥塞节制机制,并且切割数据流为多个子流办理,停止大象流这种流量大的数据流在一条链路上传输。着实,我们还可以对每条子流行使ECMP算法,操作哈希随机选择路径,进步负载平衡结果。
不外MPTCP也不是一个美满的负载平衡方案,MPTCP存在以下几个弱点:
(1)无法举办全局路径感知
如图6所示的收集拓扑中,L0到L1的流,若只按照L0下一跳的链路状态举办负载平衡,那么很也许在S2-L1这段链路上产生拥塞。

图6. 收集拓扑示例
(2)陈设坚苦
要想行使MPTCP协议,必要在变动通讯两边的协议栈,增进MPTCP协议,这为扩大MPTCP的行使范畴带来的坚苦。
参考文献:
[1]. Ford A, Raiciu C, Handley M, et al. Tcp extensions for multipath operation with multiple addresses, January 2013[J]. RFC6824.
[2]. Bonaventure O, Handley M, Raiciu C. An overview of Multipath TCP[J]. ; login:, 2012, 37(5): 17.
[3]. Raiciu C, Barre S, Pluntke C, et al. Improving datacenter performance and robustness with multipath TCP[C]//ACM SIGCOMM Computer Communication Review. ACM, 2011, 41(4): 266-277.
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