数据中心中基于LT码的多对一传输协议LTTP

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"LTTP: An LT-code Based Transport Protocol for Many-to-One Communication in Data Centers" 在当前的数据中心网络中,TCP(传输控制协议)被广泛用于确保数据的可靠传输。然而,随着数据中心通信模式的多样化,一种名为TCP Incast的问题逐渐显现。TCP Incast主要发生在有障碍同步需求的多对一通信场景下,这种情况下TCP的吞吐量会显著下降。为了解决TCP Incast问题,先前的解决方案要么需要更新操作系统或硬件以支持细粒度的定时器,要么通过智能控制交换机缓冲区的利用率来降低拥塞和丢包的概率。 本文提出了一种针对数据中心网络中多对一通信的新方法,即LTTP(基于LT码的传输协议)。LTTP的核心思想是改进Luby Transform(LT)码,利用数据冗余实现基于UDP(用户数据报协议)的可靠传输。同时,LTTP采用TCP Friendly Rate Control(TFRC)算法来调整服务器的发送速率,以确保网络流量的平滑和公平。 NS-2(网络模拟器2)的仿真结果显示,无论在何种条件下,LTTP的吞吐量都不会出现退化,这表明LTTP能有效避免TCP Incast导致的性能下降。此外,LTTP利用LT码的纠错能力,能够在数据丢失或错误时恢复信息,从而提高了传输的可靠性。相比传统的TCP,LTTP能够更好地处理数据中心内的大规模并发连接,降低了延迟,并提升了整体的系统效率。 LT码是一种基于概率的编码技术,它通过在数据流中插入冗余信息来增强抵抗错误的能力。在LTTP中,这些冗余信息使得接收端即使在存在部分数据丢失的情况下也能正确解码原始数据。而TFRC则是一种旨在与TCP共存的流量控制策略,它旨在保持发送速率与TCP的收敛速率相匹配,避免因过高的发送速率导致的网络拥塞。 LTTP是一个创新的、基于LT码的传输协议,它有效地解决了数据中心多对一通信中的TCP Incast问题,通过利用数据冗余和智能流量控制,实现了高效、可靠的传输性能。这一研究对于优化数据中心的通信效率和提升服务质量具有重要意义,对于未来数据中心网络架构的设计和优化提供了新的思路。