命名数据网络传输控制
IP网络传输控制
TCP在传输层实现端到端的传输控制。通过滑动窗口机制实现流量控制和拥塞控制,网络不会给用户显式的拥塞反馈,直到观测到丢包或者延迟时推测拥塞的发生。IP网络另外的一些传输控制位于路由器上,包括路由调度,缓冲器管理和队列管理3个部分。调度算法需要缓冲器管理和队列管理配合以实现更好的传输控制。缓冲器管理为不同的业务流分配缓存空间;队列管理决定何时丢弃包和丢弃哪些包。从而控制队列长度,最广泛研究的就是AQM(Active Queue Management)算法。
目前最广泛应用的路由器算法:RED(Random Early Detection)算法。采用检测平均队列长度的方法来检测是否发生拥塞。
NDN网络传输控制
NDN网络层提供尽最大努力的服务,即不可靠的服务。具有接受者驱动(消费者发送interest),对称流平衡(interest和data是反方向),无连接(通信与位置无关,内容源允许有多个),无环路(每个兴趣包都有nonce,记录在PIT中),动态多路径,天然支持组播(通过PIT实现相同请求内容的聚合),天然支持汇播(多个内容源同时对一个请求者服务)。
NDN没有单独的传输层,传输功能是由应用程序,应用程序支持库以及转发层的策略模块提供的。将用户端的控制和路由器的逐条控制结合起来,将更适应NDN。
NDN设计原则和评价指标
设计原则:公平性,收敛性(网络某些参数不能大幅度震荡),稳定性(吞吐量,队列长度等参数是有界限的)和可靠性(NDN采用尽力而为的服务)。
评价指标:吞吐量,流完成时间,排队延时和丢包率,差异化的带宽分配。
用户端传输控制
主要研究用户端对兴趣包的发送速率和兴趣包的重传时机进行控制。目前的研究主要包括:
基于计时器的AIMD兴趣包窗口控制
第一类:基本的AIMD策略,超时估计的更新算法和RTO估计一样,实际上就是根据往返时延RTT确定。
第二类:加权平均的超时估计器,基于过去N个RTT加权平均得到可靠的RTT估计器。
第三类:使用“可预测性”的超时估计,发送兴趣包之前预测内容块的位置。
基于延时的概率性窗口缩减
根据往返时延RTT推测排队时延,进而控制兴趣包窗口。根据当前测量的往返时延和估计的最小/最大往返时延共同决定窗口缩减的概率。
利用显式反馈的兴趣包窗口控制
1.基于NACK的MIAIMD兴趣包窗口控制,通过NACK的拥塞通知调整兴趣包速率。
2.采用随机早期数据包标记的AIMD兴趣包窗口控制。
这几种方式的优势是可以使NDN有效的兼容IP网络。
路由器逐条传输机制
基于单向流的逐条兴趣包整形拥塞控制
控制兴趣流的速率,使返回的数据包速率与链路下游的容量相匹配。(消费者对应链路下游,生产者对应链路上游)
基于双向流的逐条兴趣包整形拥塞控制