Tổng quan về quản lý tắc nghẽn trong giao thức tcp giao thức tcp trong môi trường date center các giải pháp cải tiến tcp trong môi trường data center thực nghiệm đánh giá giải thuật dctcp

NGUYỄN QUANG TRUNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Quang Trung KT MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TCP CHO CLOUD COMPUTING LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật Máy Tính Và Truyền Thơng 2012B Hà Nội – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Quang Trung NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TCP CHO CLOUD COMPUTING Chuyên ngành: Kỹ Thuật Máy Tính Và Truyền Thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật Máy Tính Và Truyền Thơng NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGƠ HỒNG SƠN Hà Nội – 2014 TĨM TẮT NỘI DUNG Transmission Control Protocol (TCP) giao thức đƣợc thiết kế dành cho truyền thông tin cậy máy tính mạng máy tính TCP tảng cho phát triển mạng Internet Tuy nhiên, thân giao thức truyền tin cậy, nên TCP phức tạp điển hình giải thuật quản lý tắc nghẽn (TCP Congestion Algorithm) Ngày nay, mạng máy tính có thay đổi bản, từ trung tâm liệu (Data Center) riêng lẻ, đến việc kết hợp lại thành Cloud Computing, cung cấp dịch vụ, ứng dụng tập trung, … với mục đích cắt giảm chi phí, khả mở rộng đảm bảo tính linh hoạt Giao thức TCP đóng vai trị Cloud Computing, nhƣng phải phải có cải tiến để phù hợp với môi trƣờng mới, đảm bảo yêu cầu độ trễ (delay) băng thông (Bandwidth) Một phƣơng án cải tiến bật DCTCP, với việc sử dụng tính ECN cho phép dự đoán tắc nghẽn mạng đồng thời điều chỉnh tốc độ truyền liệu phù hợp Tuy nhiên DCTCP có hạn chế độ ƣu tiên luồng liệu Trong luận văn này, tìm hiểu giải thuật quản lý tắc nghẽn TCP giải thuật DCTCP với ƣu nhƣợc điểm Dựa đánh giá đó, chúng tơi đề xuất phƣơng án cải tiến DCTCP-FA nhằm thêm vào độ ƣu tiên luồng liệu Giải thuật đƣợc cài đặt mã nguồn nhân Linux thực mô để kiểm tra mức độ cải thiện MỤC LỤC TÓM TẮT NỘI DUNG MỤC LỤC PHỤ LỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN LỜI NÓI ĐẦU Lý chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu Mục tiêu luận văn Phƣơng pháp nghiên cứu 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ TẮC NGHẼN TRONG GIAO THỨC TCP 11 1.1 TCP/IP 11 1.2 Giao thức TCP 12 1.3 Quản lý tắc nghẽn TCP 18 1.4 Kết luận 21 CHƢƠNG : GIAO THỨC TCP TRONG MÔI TRƢỜNG DATA CENTER 22 2.1 Môi trƣờng Data Center Cloud Computing 22 2.2 ECN - Explicit Congestion Notification 25 2.3 DCTCP – Giao thức TCP điển hình cho mơi trƣờng Data Center 29 2.4 Đánh giá DCTCP 33 2.5 Kết luận 34 CHƢƠNG : GIẢI PHÁP CẢI TIẾN TCP TRONG MÔI TRƢỜNG DATA CENTER 35 3.1 Phƣơng án cải tiến DCTCP 35 3.2 Kết luận 43 CHƢƠNG : THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ GIẢI THUẬT DCTCP 44 4.1 Xử lý TCP nhân Linux 44 4.2 Cài đặt giải thuật cải tiến DCTCP-FA 47 4.3 Công cụ mô Mininet 50 4.4 Cài đặt môi trƣờng thử nghiệm DCTCP 52 4.5 Thực nghiệm khảo sát tính chất DCTCP 52 4.6 Thực nghiệm hạn chế giải thuật DCTCP Fair Sharing 56 4.7 Thực nghiệm đánh giá DCTCP-FA 58 4.8 Kết luận 64 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 69 Các bƣớc cài đặt giải thuật quản lý tắc nghẽn DCTCP vào nhân Linux 69 Các bƣớc cài đặt công cụ Mininet 69 Dữ liệu export 69 PHỤ LỤC TỪ VIẾT TẮT TCP Transmission Control Protocol ECN Explicit Congestion Notification SS Slow Start SSTHRESH Slow Start Threshold CWND Congestion Window Size MSS Maximum Segment Size CA Congestion Avoidance RED Random Early Detection WRED Weighted Random Early Detection RTT Round Trip Time DCTCP Data Center TCP DANH MỤC HÌNH VẼ Hình – Tham chiếu mơ hình OSI TCP/IP 12 Hình – Thiết lập phiên TCP 14 Hình – Kết thúc phiên TCP 15 Hình – TCP Checksum 16 Hình – Cửa số trƣợt 17 Hình – Kích thƣớc cửa sổ trƣợt 17 Hình – Mơ hình quản lý tắc nghẽn TCP Reno 19 Hình – Kích thƣớc cửa sổ TCP Reno 21 Hình – Phân phối luồng theo kích cỡ 24 Hình 10 – Phân phối số lƣợng kết nối đồng thời 24 Hình 11 – ECN IP Header TCP Header 26 Hình 12 – Chính sách quản lý hàng đợi RED 28 Hình 13 – Chính sách quản lý hàng đợi WRED 29 Hình 14 – Chính sách hàng đợi RED cho DCTCP 30 Hình 15 – Hai trạng thái thiết lập cờ ECE cho ACK 31 Hình 16 – D2TCP 36 Hình 17 - Sự phụ thuộc độ ƣu tiên luồng theo kích cỡ luồng 39 Hình 18 - Hàm gamma f = αp 40 Hình 19 - Xấp xỉ Bernoulli (vẽ công cụ www.grapsketch.com) 41 Hình 20 - Minh họa giải thuật đề xuất 41 Hình 21 – DCTCP-F 43 Hình 22 – Sơ đồ xử lý TCP nhân Linux 45 Hình 23 – Các hàm liên quan đến xử lý ECN 46 Hình 24 – Mạng mô nút 53 Hình 25 – So sánh chiều dài hàng đợi TCP DCTCP 54 Hình 26 – So sánh throughput TCP DCTCP 55 Hình 27 – So sánh thay đổi cwnd TCP DCTCP 56 Hình 28 – Mơ hình mạng mô nút 58 Hình 29 – Mức chiểm giữ hàng đợi Switch DCTCP-FA 59 Hình 30 – Mức băng thơng giải thuật DCTCP-FA 60 Hình 31 – Ảnh hƣởng giá trị K đến băng thơng 61 Hình 32 – Chia sẻ băng thông DCTCP-FA 62 Hình 33 – So sánh thời gian FCT luồng nhỏ 62 Hình 34 – Hành đợi Switch có Incast 64 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Ngô Hồng Sơn - giảng viên môn Truyền thông Mạng máy tính - quan tâm, tận tình giúp đỡ nhƣ bảo, định hƣớng tạo điều kiện thuận lợi giúp hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn thầy giáo, cô giáo trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Đào tạo Sau đại học, đặc biệt thầy cô giáo Viện Công nghệ thơng tin Truyền thơng hết lịng dạy bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm cho suốt thời gian học tập trƣờng bậc Đại học bậc Cao học Cuối xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình ngƣời thân hết lịng ủng hộ, khích lệ tinh thần ln động viên tơi vào lúc khó khăn để tơi có thêm động lực hoàn thành luận văn LỜI CAM ĐOAN Tôi – Nguyễn Quang Trung – xin cam đoan kết đạt đƣợc luận văn sản phẩm nghiên cứu, tìm hiểu riêng cá nhân tơi giảng viên hƣớng dẫn Trong toàn nội dung luận văn, điều đƣợc trình bày cá nhân đƣợc tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng đƣợc trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, tháng 05 năm 2014 Tác giả Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Quang Trung Hình 27 – So sánh thay đổi cwnd TCP DCTCP Giải thuật DCTCP sử dụng tính ECN switch nên Sender dự đốn đƣợc tình trạng tắc nghẽn switch cách rõ ràng có tắc nghẽn (chiều dài hàng đợi switch vƣợt q ngƣỡng K) Sender khơng giảm đột ngột nhƣ giải thuật TCP mà giảm tùy theo mức độ tắc nghẽn nhiều hay Nhƣ vậy, cửa sổ tắc nghẽn DCTCP Sender thay đổi đặn, (Steady State) 4.6 Thực nghiệm hạn chế giải thuật DCTCP Fair Sharing Giải thuật TCP thông thƣờng giảm cửa sổ gửi nửa Sender nhận đƣợc thơng báo tắc nghẽn (mất gói) nên hình dạng đồ thị có dạng cƣa, thay đổi đột ngột Trong DCTCP giảm cửa sổ gói tin tùy thuộc vào mức độ tắc nghẽn nên thay đổi cửa sổ gửi đặn hơn, theo kiểu 56 Tuy nhiên, kiểu thay đổi đều, lại khiến cho thời gian để đạt đƣợc trạng thái Fair Sharing (trạng thái mà luồng chia sẻ đƣờng truyền nhận đƣợc phần băng thông nhau) lâu Để minh họa cho điều ta thực thử nghiệm sau: Mơ hình mạng thử nghiệm gồm có host (cài đặt DCTCP) nối với switch, host làm sender, host làm receiver Trên host tạo luồng lớn gửi đến receiver công cụ Iperf Sau host gửi đƣợc 5s host tạo luồng lớn gửi đến receiver Trong 5s đầu cửa sổ tắc nghẽn host tăng dần đạt trạng thái max dao động quanh Sau 5s, có host tham gia cửa sổ tắc nghẽn host giảm dần dần, cửa sổ tắc nghẽn host tăng nhƣng rốt không đạt đƣợc trạng thái Fair-sharing Khi số luồng lớn tăng lên mạng tắc nghẽn nên luồng lớn chiếm băng thông đƣờng truyền phải giảm cửa sổ tắc nghẽn nhiều để chia sẻ với luồng khác Tuy nhiên, môi trƣờng Data Center số lƣợng luồng lớn nhỏ, nên vấn đề chia sẻ băng thông cần đƣợc trọng Nhƣ DCTCP, luồng lớn chiếm băng thơng đƣờng truyền khả chia sẻ băng thông cho luồng chậm nhiều so với TCP Đặc 57 biệt luồng nhỏ điều dẫn đến việc thời gian truyền tăng lên chất lƣợng ứng dụng bị giảm xuống 4.7 Thực nghiệm đánh giá DCTCP-FA Để đánh giá tính hiệu giải thuật DCTCP-FA, ngồi việc giữ ngun tính chất giải thuật cũ DCTCP nhƣ chiều dài hàng đợi switch nhỏ, tận dụng băng thơng cần kiểm tra thời gian truyền luồng chia sẻ băng thông luồng 4.7.1 Chiều dài hàng đợi switch thơng lƣợng truyền Thử nghiệm với mơ hình mạng gồm nút 1, 2, … n nối với switch hỗ trợ ECN với ngƣỡng đánh dấu K Các liên kết nút với switch có băng thơng 100Mbps, delay 2ms Switch có nhớ đệm tối đa 425 gói tin Trên nút 2,3…n ta tạo luồng lớn gửi tin đến nút công cụ iperf Dựa vào số liệu thu thập đƣợc switch ta biểu diễn đƣợc chiều dài hàng đợi switch theo thời gian thông lƣợng qua liên kết switch nút Hình 28 – Mơ hình mạng mơ nút Giải thuật cải tiến cốt lõi mang đặc điểm ƣu việt giải thuật DCTCP Khi có tắc nghẽn, tức chiều dài hàng đợi switch vƣợt ngƣỡng K, Sender đƣợc thơng báo giảm tốc độ gửi xuống cho không gây tắc nghẽn Vì mức chiếm giữ hàng đợi switch nhỏ 58 Hình 29 – Mức chiểm giữ hàng đợi Switch DCTCP-FA Bên cạnh đó, hàng đợi switch nhỏ nhƣng giống nhƣ DCTCP, giải thuật đề xuất có tắc nghẽn, Sender không giảm cửa sổ tắc nghẽn nửa nhƣ giải thuật TCP mà giảm tùy theo mức độ tắc nghẽn, cụ thể giá trị α để ƣớc lƣợng tình trạng tắc nghẽn mạng mà Sender tính tốn sau RTT Hơn tình trạng gói tin đƣợc giảm thiểu nên Sender khơng phải dừng lại để chờ q trình truyền lại gói tin bị nhƣ TCP Vì băng thơng đƣờng truyền đƣợc tận dụng Thông lƣợng nhỏ giải thuật đề xuất buộc luồng lớn truyền thời gian dài phải giảm cửa sổ tắc nghẽn nhiều 59 Hình 30 – Mức băng thông giải thuật DCTCP-FA 4.7.2 Ảnh hƣởng giá trị ngƣỡng K đến hiệu giải thuật Giá trị ngƣỡng K đóng vai trị quan trọng ảnh hƣởng đến hiệu giải thuật Nếu K nhỏ dẫn đến Sender vừa tận dụng băng thơng nhận đƣợc cảnh báo tắc nghẽn sớm dẫn đến phải giảm tốc độ gửi tin xuống dẫn đến thơng lƣợng giảm Nếu K lớn q thơng lƣợng tăng nhƣng không nhiều hàng đợi dài dẫn đến gói tin phải chờ hàng đợi lâu hơn, ảnh hƣởng đến thời gian truyền đặc biệt luồng nhỏ Để đánh giá ảnh hƣởng ngƣỡng K đến thông lƣợng kết nối thắt cổ chai (liên kết từ switch đến nút nhận), ta thực thử nghiệm với mơ hình mạng gồm n nút nối với switch nút làm nút bên nhận n-1 nút lại ta tạo n-1 luồng lớn gửi đến nút công cụ Iperf Thực thử nghiệm nhiều lần với n = n = tiến hành đo thông lƣợng kết nối thắt cổ chai, ta biểu diễn kết nhận đƣợc nhƣ hình vẽ: 60 Throughput vs K 120 Throughput (Mbps) 100 80 60 40 20 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 K (packet) N=3 N=9 Hình 31 – Ảnh hƣởng giá trị K đến băng thông 4.7.3 Sự chia sẻ băng thông luồng Mô hình mạng thử nghiệm gồm có host (cài đặt DCTCP) nối với switch, host làm sender, host làm receiver Trên host tạo luồng lớn gửi đến receiver công cụ Iperf Sau host gửi đƣợc 1s host tạo luồng lớn gửi đến receiver Kết hình cho thấy với giải thuật dao động (thay đổi) cửa sổ tắc nghẽn mạnh so với giải thuật DCTCP, đồng thời luồng nhanh chóng đạt đƣợc trạng thái Fair Sharing 61 Hình 32 – Chia sẻ băng thông DCTCP-FA 4.7.4 Thời gian hồn thành luồng short-flow Một tiêu chí quan trọng đánh giá giải thuật quản lý tắc nghẽn có hiệu khơng thời gian truyền luồng (Flow Completion Time hay viết tắt FCT) hay thời gian tính từ thời điểm luồng bắt đầu truyền kết thúc Trong giải thuật đề xuất luồng lớn giảm cửa sổ gửi nhiều để chia sẻ băng thông cho luồng Nhƣ luồng nhỏ thời gian hồn thành q trình truyền giảm Để kiểm tra ta tiến hành thử nghiệm với mơ hình host nối với switch hỗ trợ ECN, host đầu bên gửi, host receiver Trên host 1, host ta tạo luồng lớn gửi đến host công cụ IPERF Sau thời gian 5s host ta tạo luồng nhỏ với kích thƣớc từ 5KB đến 500KB gửi đến host công cụ Wget webserver 5KB 94 58 33 27 29 24 50 85 154 198 305 DCTCP 209 DCTCP-F 10KB 50KB 100KB 300KB 500KB Hình 33 – So sánh thời gian FCT luồng nhỏ 62 Nhƣ vậy, giải thuật cải tiến cho thời gian FCT luồng nhỏ giảm đáng kể so với DCTCP Nhƣ giải thuật đề xuất thực đem lại hiệu so với giải thuật DCTCP ban đầu 4.7.5 Hiện tƣợng incast Incast [Safe and Effective Fine-grained TCP Retransmissions for Datacenter Communication, SIGCOMM 2009] tƣợng thời điểm có nhiều luồng nhỏ gửi đến nút Hiện tƣợng thƣờng xuất môi trƣờng DATA CENTER, đặc biệt ứng dụng có dạng phân tách – kết hợp nhƣ MapReduce [MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters, OSDI’04, 2004], nút cha (Master) gửi yêu cầu đến nhiều nút (Slave) Các nút sau tính tốn trả kết cho nút cha nhƣ khoảng thời gian ngắn có nhiều luồng nhỏcùng gửi đến nút cha Tại nút cha lúc xảy tƣợng incast Đối với giải thuật TCP thông thƣờng Bên gửi ln có xu hƣớng tận dụng hết nhớ đệm switch nên tƣợng incast xảy điều chắn nhớ đệm switch bị đầy, dẫn đến tƣợng gói Khi gói xảy Bên gửi phải đợi Timeout xảy để gửi lại gói bị nhƣ thời gian truyền tăng lên nhiều Trong ứng dụng mơ hình Phân tách – kết hợp sau khoảng thời gian quy định, nút không trả kết lí nút cha tổng hợp kết mà không cần đến nút chậm trễ Điều ảnh hƣởng đến chất lƣợng kết tổng hợp nhƣ ảnh hƣởng đến chất lƣợng ứng dụng sử dụng mơ hình phân tách – kết hợp Với giải thuật DCTCP hay giải thuật đề xuất ta ln trì hàng đợi nhỏ switch nên nhớ đệm switch để dự phòng tƣợng incast xảy Để khảo sát tƣợng incast, ta thực thử nghiệm với mơ hình gồm n nút nối với switch, nút làm nút bên nhận n-1 nút lại tạo luồng gửi đến nút Cụ thể nút nút 3, ta tạo luồng lớn cơng cụ Iperf Cịn từ nút đến nút n ta tạo luồng nhỏ công cụ wget kết hợp với 63 Webserver Sau luồng lớn truyền đƣợc 5s luồng nhỏ tiến hành truyền Thực thử nghiệm với n=35 biểu diễn số liệu, ta đƣợc kết nhƣ hình vẽ Hình 34 – Hành đợi Switch có Incast Trên hình vẽ ta thấy thời điểm 5s chiều dài hàng đợi tăng đột ngột luồng nhỏ đồng thời gửi Vì mức chiếm giữ hàng đợi nhỏ nên tƣợng incast xảy luồng nhỏ khơng bị gói 4.8 Kết luận Trong chƣơng ta cài đặt giải thuật đề xuất DCTCP-FA vào mã nguồn nhân Linux tiến hành thử nghiệm mô để đánh giá hiệu Giải thuật DCTCP-FA kế thừa tính chất DCTCP đồng thời tăng khả chia sẻ băng thông luồng cải thiện đƣợc thời gian truyền luồng 64 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN Kết luận văn:  Trình bày giải thuật quản lý tắc nghẽn giao thức TCP giải thuật điển hình cho môi trƣờng Data Center DCTCP đồng thời đƣợc ƣu, nhƣợc điểm  Đề xuất đƣợc phƣơng án cải tiến giải thuật DCTCP theo hƣớng có định ƣu tiên luồng gửi để tăng cƣờng khả chia sẻ băng thông đƣờng truyền đồng thời giảm đƣợc thời gian truyền  Tìm hiểu mã nguồn giải thuật quản lý tắc nghẽn giao thức TCP nhân Linux, công cụ mô Mininet  Tìm hiểu mã nguồn giải thuật quản lý tắc nghẽn TCP nhân Linux, Cài đặt giải thuật đề xuất vào mã nguồn nhân Linux tiến hành thực nghiệm mô kiểm tra mức độ cải thiện giải thuật Hạn chế luận văn:  Phƣơng án đề xuất cải tiến giải thuật có, mặc hiệu song chƣa bƣớc đột phá  Thực nghiệm đánh giá không đƣợc thực hệ thống vật lý thật có qui mơ lớn mà thực nhờ cơng cụ mơ máy tính với mức độ mơ điều kiện, tình xảy môi trƣờng Data Center  Luận văn khảo sát số biến thể DCTCP để so sánh, đánh giá tính hiệu với giải thuật đề xuất Hƣớng phát triển luận văn:  Giải thuật cải tiến nhƣ giải thuật ban đầu sử dụng tính ECN có mặt switch/router đại với sách quản lý hàng đợi RED hay WRED đơn giản với tham số làm ngƣỡng đánh dấu K Vì vậy, ta tiếp tục nghiên cứu mở rộng với mối quan hệ K, DSCP để tối ƣu hóa băng thơng sử dụng  Các giải thuật trình bày đƣa cách thức quản lý tắc nghẽn tùy theo mức độ tắc nghẽn cho thấy hiệu đem lại nhƣ chiều dài hàng đợi switch nhỏ, giảm thiểu gói mà tận dụng tối đa băng thông Tuy nhiên để xác định đƣợc mức độ tắc nghẽn cần có hỗ trợ tính ECN mà khơng phải switch tích hợp TCP Vegas đƣa phƣơng pháp dự đoán mức độ tắc nghẽn dựa quan sát thay đổi thời gian RTT, nhiên áp dụng môi trƣờng mạng WAN mơi trƣờng Data Center thời gian RTT nhỏ cỡ µs nên ƣớc lƣợng 65 khơng xác Vì vậy, áp dụng giải thuật quản lý tắc nghẽn tùy theo mức độ tắc nghẽn mơi trƣờng mạng WAN thơng thƣờng mức độ tắc nghẽn đƣợc xác định dựa vào biến đổi thời gian RTT 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mohammad Alizadeh, Albert Greenberg, David A Maltz, Jitendra Padhye, Parveen Patel, Balaji Prabhakar, Sudipta Sengupta, and Murari Sridharan, “Data Center TCP (DCTCP)”, SIGCOMM 2010 [2] Floyd, S., and Jacobson, V., “Random Early Detection Gateways for Congestion Avoidance”, IEEE/ACM Transactions on Networking, V.1 N.4, August 1993 [3] Vamanan, Balajee, Hasan, Jahangir, Vijaykumar, “Deadline-Aware Datacenter TCP (D2TCP)”, T.N ACM SIGCOMM Computer Communication Review vol 42 issue September 24, 2012 p 115-126 [4] Cisco, “WRED Explicit Congestion Notification”, Nov 21, 2012 [5] K.K Ramakrishnan, S Floyd, and D Black, “The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP”, RFC 3168, Proposed Standard, September 2001 [6] Vijay Vasudevan et al., “Safe and Effective Fine-grained TCP Retransmissions for Datacenter Communication”, SIGCOMM 2009 [7] J Dean, S Ghemawat, “MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters”, OSDI’04, 2004 [8] Miguel Rio, Mathieu Goutelle, Tom Kelly, Richard Hughes-Jones, JeanPhilippe Martin-Flatin, Yee-Ting Li, “A Map of the Networking Code in Linux Kernel“, Technical Report DataTAG-2004-1, 31 March 2004 [9] Ying-Dar Lin, Ren-Hung Hwang, Fred Baker, “Computer Networks: An Open Source Approach”, published by McGraw Hill, Feb 2011 [10] Peterson L L and Davie B S , Computer Networks: A Systems Approach, 2nd ed., Mogran-Kaufmann, 1999 [11] Sammer Seth, M Ajaykumar Venkatesulu, “TCP/IP Architecture, Design and Implementation in Linux”, IEEE Computer Society Publications 67 [12] James F Kurose, Keith W Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach, 6th edition, Pearson Education 2013 [13] ECN, http://en.wikipedia.org/wiki/Explicit_Congestion_Notification [14] Iperf, https://iperf.fr/ [15] Linux Kernel Documentation, http://kernel.org/doc/Documentation [16] Mininet, https://github.com/mininet/mininet/wiki/Introduction-to-Mininet [17] DSCP, http://en.wikipedia.org/wiki/Differentiated_services [18] WRED, http://en.wikipedia.org/wiki/Weighted_random_early_detection [19] Cloud Computing , http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing [20] Paul Stryer, “Understanding Data Centers and Cloud Computing” 68 PHỤ LỤC Các bƣớc cài đặt giải thuật quản lý tắc nghẽn DCTCP vào nhân Linux                  cd /usr/src wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.0/linux-3.2.18.tar.bz2 tar -xjf linux-3.2.18.tar.bz2 cd linux-3.2.18 patch -p1 < /path/to/mininet_tests/dctcp/0001-Updated-DCTCP-patch-for3.2-kernels.patch make menuconfig Enable DCTCP via `make menuconfig': Networking support: → Networking options → DCTCP: Data Center TCP processors=`grep -c ^processor /proc/cpuinfo` export CONCURRENCY_LEVEL=$processors make-kpkg clean time fakeroot make-kpkg verbose initrd append-to-version=-dctcp kernel_image kernel_headers cd /usr/src sudo dpkg -i linux-image-3.2.18-dctcp_3.2.18-dctcp10.00.Custom_amd64.deb sudo dpkg -i linux-headers-3.2.18-dctcp_3.2.18-dctcp10.00.Custom_amd64.deb sudo update-grub2 sudo reboot Các bƣớc cài đặt công cụ Mininet     sudo apt-get install git git clone https://github.com/mininet/mininet cd mininet/util sudo /install.sh –a Dữ liệu export 0.000547697 10.0.0.2:55167 10.0.0.1:5001 32 0xcfa74f99 0xcfa6c7d9 24 20 156672 0.000739930 10.0.0.3:40830 10.0.0.1:5001 32 0x53a7e236 0x53a7a9a6 10 64000 0.002545709 10.0.0.2:55167 10.0.0.1:5001 44 0xcfa76091 0xcfa6d8d1 24 20 155648 69 0.002779358 10.0.0.1:5001 10.0.0.3:40830 1480 0xe0f7fa51 0xe0f7fa51 10 2147483647 14848 51 0.003038258 10.0.0.2:55167 10.0.0.1:5001 52 0xcfa76639 0xcfa6d8d1 24 20 156672 0.003309801 10.0.0.1:5001 10.0.0.2:55167 1480 0x4062269d 0x4062269d 10 2147483647 14848 20 0.003839973 10.0.0.2:55167 10.0.0.1:5001 44 0xcfa76be1 0xcfa6d8d1 24 20 156672 0.004237725 10.0.0.3:40830 10.0.0.1:5001 32 0x53a80f76 0x53a7d6e6 10 64000 0.004246264 10.0.0.2:55167 10.0.0.1:5001 32 0xcfa79379 0xcfa70611 24 20 156672 0.004259414 10.0.0.3:40830 10.0.0.1:5001 32 0x53a8151e 0x53a7dc8e 10 64000 0.004274823 10.0.0.2:55167 10.0.0.1:5001 44 0xcfa7a471 0xcfa71cb1 24 20 155648 0.004800453 10.0.0.1:5001 10.0.0.3:40830 1480 0xe0f7fa51 0xe0f7fa51 10 2147483647 14848 51 0.005813959 10.0.0.3:40830 10.0.0.1:5001 44 0x53a82616 0x53a7e7de 11 64000 70 ... tiếp theo, ta đƣa phƣơng án cải tiến giao thức DCTCP 34 CHƢƠNG : GIẢI PHÁP CẢI TIẾN TCP TRONG MÔI TRƢỜNG DATA CENTER 3.1 Phƣơng án cải tiến DCTCP Trong giải thuật DCTCP, bên gửi điều chỉnh cửa... liệu đƣa đánh giá giải thuật quản lý tắc nghẽn giao thức TCP mơi trƣờng 21 CHƢƠNG : GIAO THỨC TCP TRONG MƠI TRƢỜNG DATA CENTER 2.1 Mơi trƣờng Data Center Cloud Computing Mơi trƣờng Data Center. .. CHƢƠNG : GIẢI PHÁP CẢI TIẾN TCP TRONG MÔI TRƢỜNG DATA CENTER 35 3.1 Phƣơng án cải tiến DCTCP 35 3.2 Kết luận 43 CHƢƠNG : THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ GIẢI THUẬT DCTCP