新型網管系統Fastpass 可改善網絡堵塞
麻省理工學院研究人員成功研制出一款名為Fastpass的新型網絡管理系統,研究人員稱Fastpass可減少網絡出現大面積堵塞時的等待時間。麻省理工學院的研究團隊將會在八月中旬召開的ACM數據通信專業組(ACM Special Interest Group on Data Communication)會議上報告其研究結果。
眾所周知,在數據中心里,每當有人發出請求時,一些載有信息的數據包就會經過路由器從一個端口傳送到另一個端口。而很多人同時發出請求時,這些數據包有可能會積壓在路由器里,原因是路由器會將那些來不及處理的包存放在隊列中等候處理。

圖中顯示延遲減少(淺藍:Fastpass,淺紅:參考系統)
而Fastpass的系統核心就是一個被稱之為“仲裁”(arbiter)的中央服務器。麻省理工學院研究人員表示,每當路由器或其他一些網絡節點(如交換機或網橋等)收到用戶請求需要發數據時,就會首先將請求發給“仲裁”。“仲裁”的角色有點像個管理所有網絡節點和請求的監督員。由于“仲裁”知道網絡系統的狀況,所以可以根據一些可行的時隙分配和路徑分配算法確定***的網絡路徑和發送數據的***時間,以防止數據包在網絡內的積壓。
摘錄麻省理工學院研究文章的一段,從技術角度介紹了Fastpass系統:
端點與“仲裁”之間的通信采用Fastpass控制協議(FCP)。FCP協議屬于可靠性協議,用于傳達端點發給“仲裁”的請求以及將“仲裁”分配的時隙和路徑傳達給請求的發送者。FCP必須在相互沖突的要求之間找到平衡:包括盡量小地消耗網絡帶寬、實現低延遲和在不中斷端點的通信的前提下處理數據包的丟失和“仲裁”失效的情況。FCP的可靠性采用超時和集中請求(Aggregate demands)的ACK(確認)機制。端點將超過幾微秒內的分配請求集中在一個數據包里發給“仲裁”。這樣集中發請求數據包后可以降低請求的開銷,繼而有限度地降低在“仲裁”端的等待時間。——麻省理工學院
據悉,麻省理工學院研究團隊在Facebook數據中心測試過Fastpass,結果發現路由器的平均隊列長度減少了99.6%。即使在網絡繁忙期間,使用Fastpass后也可以將發送請求與收到回應的時間從3.56(微秒)降到0.23微秒。



















