A Practical Congestion Control Scheme for Named Data Networking

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一种NDN拥塞控制的实用方案

作者:Klaus Schneider1, Cheng Yi2, Beichuan Zhang1, Lixia Zhang3

摘要:

传统的拥塞控制机制是为端对端连接所设计的,并且不符合命名数据网络(NDN)架构,在NDN中可以从多个源和多条路径检索内容。为了充分利用NDN架构,拥塞控制方案必须考虑网络内缓存,多路径转发和多播数据传输的影响。此外,解决方案不能假设已知链路带宽或数据包大小,因为这些假设可能不适用于具有不同数据包大小的覆盖链路,无线链路或应用。

在本文中,我们提出PCON:一个实际的拥塞控制方案来解决上述问题。 PCON基于CoDel AQM(通过测量分组排队时间)来检测拥塞,然后通过明确标记某些包向消费者发出信号,以便下游路由器可以将流量转移到替代路径,消费者可以降低他们兴趣包的发送率。我们的仿真显示,PC–ON的转发适配性能够比现有工作实现更高的总吞吐量,在此同时还能保持类似的RTT公平性。此外,PCON可以适应IP隧道和无线链路变化的容量,而其他逐跳的拥塞控制方案没有考虑过这种情况。

出版源ACM-ICN ’16 Proceedings of the 3rd ACM Conference on Information-Centric Networking table of contents

论文原文地址http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2984369

Abstract

Traditional congestion control mechanisms are designed for end-to-end connections and do not fit the Named Data Networking(NDN) architecture, in which content can be retrieved from multiple sources and through multiple paths. To fully exploit the NDN architecture, a congestion control scheme must consider the effects of in-network caching, multipath forwarding, and multicast data delivery. Moreover, the solution must not assume known link bandwidths or Data packet sizes, as these assumptions may not hold for overlay links, wireless links, or applications with varying Data packet sizes.
In this paper we propose PCON : a practical congestion control scheme to address the above issues. PCON detects congestion based on the CoDel AQM (by measuring packet queuing time), then signals it towards consumers by explicitly marking certain packets, so that downstream routers can divert traffic to alternative paths and consumers can reduce their Interest sending rates. Our simulations show that PCON’s forwarding adaptation reaches a higher total throughput than existing work while maintaining similar RTT fairness. Moreover, PCON can adapt to the changing capacity of IP tunnels and wireless links, conditions that other hop-by-hop schemes do not consider.

Pulished in : ACM-ICN ’16 Proceedings of the 3rd ACM Conference on Information-Centric Networking table of contents

论文读后感:

传统的拥塞控制机制是为端到端的连接方式设计的,它不适合命名数据网络这种内容可以通过多条路径从多个数据源获取的架构。为了充分利用命名数据网络的架构,一个拥塞控制方案必须要考虑网络内缓存、多路径转发以及多播数据传输的影响。并且方案必须不能假设已知链路带宽以及数据包的大小,因为这些假设很难在overlay links、无线链路或者数据包大小变化的应用中成立。
在本论文,我们提出一种切实可行的拥塞控制方案(PCON)去应对上述问题。PCON发现拥塞是基于CoDel AQM的(通过测量包的排队时间),然后通过显式标记特定的包发送信号给消费者,这样一来下游的路由器能够将数据流分散到其他可选的路径,同时消费者可以降低它的请求的发送速率。我们的仿真表明,在保持一个相似的RTT(往返时延)的公平性的情况下,PCON的适应性转发相比于现有的网络能够实现一个更高的总吞吐量。此外,PCON能够适应IP隧道以及无线链路变化的带宽容量,这个也是其他逐跳方案中所没有考虑的。

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