Smooth Delivery:如何减少网络拥塞?
Akamai的Smooth Delivery計劃旨在通過兩個部分:Pacing+Rate Limiting 增強網絡性能,在提高整體網絡性能的同時,每個部分都側重于減少擁塞。
文 / Darren Ng
譯 / 元寶
原文 https://blogs.akamai.com/2018/11/enhancing-network-performance-with-packet-pacing.html
介紹
Akamai的Smooth Delivery是由協議優化團隊牽頭的網絡性能增強計劃。它由兩個部分組成——在提高網絡性能的同時,每個部分都側重于減少擁塞。
TCP Pacing——這篇文章的主題
Rate Limiting——即將發布的帖子
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背景
TCP數據包通常以突發的形式提供,來響應客戶端請求。這種突發分組的行為可能會增加峰值網絡帶寬的需求,并可能導致擁塞和更高的重傳率。
高重傳率通常會導致:
良好輸出的減少,同時也可能導致視頻流量發生不期待的重新緩沖
最終用戶的體驗質量低得多
由于網絡性能不佳,用戶參與度降低
占用了用于其他任務的服務器資源
例如,同一網絡上的三個并發TCP流可能會如下交互:
沒有啟用Pacing的帶寬需求
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請注意,峰值帶寬是每個流量的累積需求。還要注意的是,在大多數情況下,網絡處于空閑狀態。
Smooth Delivery Pacing(SDP)利用Linux公平隊列和步調來管理TCP數據包的流量。它不是在往返時間(RTT)開始時突發數據包,而是在RTT的一小部分上逐個地調出數據包。使用SDP,可以實現相同的吞吐量,同時通常也會導致擁塞,從而減少了突發性。最終用戶仍然可以收到他們期望的所有數據,而不會降低質量。這有助于減少擁塞,從而降低重傳率。
低重傳率通常會導致:
增加的吞吐量可能會減少視頻流量的重新緩沖
為最終用戶提供更高質量的體驗
由于網絡性能高,用戶參與度更高
降低服務器資源的利用率
下圖說明了啟用Pacing時的帶寬需求。
啟用Pacing的帶寬需求
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結果
2017年底,Akamai網絡實現了平穩交付,并且對轉播率和良好輸出產生了良好的整體影響。平均而言,TCP重傳減少了10%,吞吐量增加了40%
放大到客戶級別時,我們也看到了很好的結果。例如,我們采用Multi-CDN的方法根據每個網絡的性能來調整每個CDN流量的客戶,這已經通過改進我們的指標為Akamai分配了更多的流量。通過啟用步調,我們觀察到重新緩沖減少了6%,客戶流量增加了36%!步調算法使得客戶、最終用戶以及Akamai的業務受益良多。
下一步
平滑傳送速率限制(SDRL)是Smooth Delivery故事的第二部分,它將進一步提高網絡效率。它允許我們基于每個連接來決定使用多少的帶寬,以及是否根據應用程序的需要增加或減少最大帶寬。反過來,SDRL將通過減少突發和限制帶寬競爭來減少擁塞。
據估計,SDRL取決于它的應用方式,并且可以將擁塞和峰值帶寬需求降低多達4%。我們目前正在制定實驗,來幫助我們更好地了解速率限制的全部潛在影響。
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總結
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