说到互联网通讯,就离不开TCP/IP协议,TCP/IP不是一个协议,而是一个协议族的统称。里面包括了IP协议,IMCP协议,TCP协议,以及我们更加熟悉的http、ftp、telnet协议等等。这些协议就被分布在OSI的七层之中(应用层,表示层,会话层,传输层,网路层,数据链路层,物理层)。

上图是一个比较生动的图,大家可以通过功能概览来了解学习TCP/IP。早期的TCP协议只有基于窗口的流控机制而没有拥塞控制机制,因而易导致网路拥塞。1988年Jacobson针对TCP在网路拥塞控制方面的不足,提出了「慢启动」「拥塞避免」演算法,简单而言就和十一长假高速公路上的拥塞解决办法一样。

在过去的几十年中,TCP 相关的基本操作未做太大改动,但其拥塞控制演算法经历了多次迭代更新,其主要原因就是,目前的网路环境相比于之前发生了巨变,尤其在云计算出现之后,云端用户和云端应用对于网路带宽、延迟以及稳定性的要求比过去的互联网用户提升了一到两个数量级,等到5G时代到来后,这个要求将更加强烈,这就导致了传统 TCP 协议变得难以适用于云网路的高速、低延迟环境。

HPCC (High Precision Congestion Control- 高精度拥塞控制)

为此,阿里巴巴近期成功研发出新一代、超高性能云网路环境下对传统 TCP 和 RDMA 拥塞控制演算法的替代方案–HPCC。当前主流的拥塞控制演算法主要依赖于端的信息(例如丢包信息,延迟信息),以及极为有限的设备反馈信息做拥塞控制,HPCC 创新性地运用了最新网路设备提供的细粒度负载信息而全新设计了拥塞控制演算法。

HPCC 的核心理念是利用精确链路负载信息直接计算合适的发送速率,而不是像现有的 TCP 和 RDMA 拥塞控制演算法那样迭代探索合适的速率;HPCC 速率更新由数据包的 ACK 驱动,而不是像 DCQCN 那样靠定时器驱动。这使得分散式存储、大规模机器学习,高性能计算等性能会得到几倍到几十倍不等的提升。


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