本文關(guān)鍵詞：面向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)與任務(wù)調(diào)度優(yōu)化

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【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的高速長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)被部署到當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)TCP傳輸協(xié)議一直在互聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位,但其核心的加性增/乘性減擁塞控制策略不具可擴(kuò)展性,成為影響高速長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸效率的主要瓶頸。此外,標(biāo)準(zhǔn)TCP引入快速重傳機(jī)制以提升丟包恢復(fù)速度,但尾部丟包現(xiàn)象的出現(xiàn)導(dǎo)致大部分的丟包仍是通過(guò)耗時(shí)的超時(shí)重傳機(jī)制恢復(fù),對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的交互性能造成嚴(yán)重影響。與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度效率也是影響互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用響應(yīng)速率的關(guān)鍵因素。如何提升傳輸協(xié)議的帶寬利用率、降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延以及提升服務(wù)任務(wù)響應(yīng)速率成為時(shí)下的研究熱點(diǎn)。本文圍繞面向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)及任務(wù)調(diào)度優(yōu)化策略展開(kāi)研究,主要的研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)如下:1)針對(duì)高速長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)準(zhǔn)TCP傳輸效率低下的問(wèn)題,本文以UDP為基礎(chǔ),結(jié)合確定性丟包模型,設(shè)計(jì)了一種高速可擴(kuò)展的應(yīng)用層傳輸協(xié)議DCUDP。在數(shù)據(jù)傳輸方面,提出了一種Double Cubic速率控制算法,使用三次方程控制速率增長(zhǎng)以維持協(xié)議在不同容量網(wǎng)絡(luò)鏈路中的可擴(kuò)展性:在丟包控制方面,引入了一種Random Loss Decrease丟包處理算法,通過(guò)隨機(jī)變化減速幅度和減速次數(shù)緩解了全局同步現(xiàn)象和連續(xù)丟包問(wèn)題;最后,根據(jù)確定性丟包模型調(diào)整算法核心參數(shù),保證了協(xié)議對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的適應(yīng)性。2)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)TCP使用丟包作為擁塞信號(hào)難以準(zhǔn)確度量鏈路實(shí)際擁塞狀況的問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種基于時(shí)延的高速擁塞控制算法DFTCP,該算法使用排隊(duì)時(shí)延結(jié)合丟包作為擁塞控制信號(hào),通過(guò)測(cè)量排隊(duì)時(shí)延和傳輸速率的變化,動(dòng)態(tài)估算傳輸路徑上可用緩存的使用情況,并據(jù)此為數(shù)據(jù)流尋找合理的傳輸狀態(tài)穩(wěn)定點(diǎn),使得數(shù)據(jù)流能夠在充分利用鏈路帶寬的同時(shí)減少不必要的丟包。3)針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中廣泛出現(xiàn)的TCP尾部丟包現(xiàn)象,本文提出了一種DTLP尾部丟包恢復(fù)算法,該算法對(duì)尾部丟包模式進(jìn)行細(xì)化,針對(duì)不同的模式發(fā)送不同個(gè)數(shù)和類(lèi)型的探針包以觸發(fā)不同的TCP加速機(jī)制,實(shí)現(xiàn)對(duì)尾部丟包的加速恢復(fù),有效減少了尾部丟包現(xiàn)象帶來(lái)的響應(yīng)時(shí)延。4)針對(duì)多核Linux網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)中自旋鎖沖突給任務(wù)響應(yīng)速率帶來(lái)的影響,本文對(duì)Linux調(diào)度器的負(fù)載均衡模塊提出了三個(gè)層次的免鎖優(yōu)化方案:第一,基礎(chǔ)優(yōu)化,從代碼層面直觀地縮小程序的鎖沖突域;第二,調(diào)度行為優(yōu)化,將進(jìn)程創(chuàng)建過(guò)程中因沒(méi)有獲得自旋鎖而不能被立即喚醒的新進(jìn)程放入一個(gè)免鎖隊(duì)列中延遲喚醒以避免鎖沖突;第三,基于上層應(yīng)用特征的參數(shù)調(diào)優(yōu),以HTTP服務(wù)器為例,根據(jù)其服務(wù)進(jìn)程的生命特征調(diào)整調(diào)度器的核心參數(shù)。5)針對(duì)多核Linux網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)中內(nèi)核態(tài)進(jìn)程調(diào)度實(shí)時(shí)性難以保證的問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種基于多核Linux的輕量級(jí)用戶(hù)態(tài)實(shí)時(shí)多任務(wù)調(diào)度框架ULight。該調(diào)度框架支持基于優(yōu)先級(jí)可搶占的輕量級(jí)任務(wù)調(diào)度、高精度的用戶(hù)態(tài)定時(shí)服務(wù)以及高性能的用戶(hù)態(tài)中斷處理,為實(shí)時(shí)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了新思路。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN915.04

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1 孟憲福;基于優(yōu)先級(jí)的任務(wù)調(diào)度與負(fù)載均衡模型研究[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2005年09期

2 廖曉文;廖京盛;;時(shí)間觸發(fā)模式的任務(wù)調(diào)度與分解策略[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2006年07期

3 樊曉香;;任務(wù)調(diào)度問(wèn)題機(jī)制設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2008年07期

4 黃漾;;分布式環(huán)境下任務(wù)調(diào)度探討[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2011年19期

5 陳軍;謝立;孫鐘秀;;分布式任務(wù)調(diào)度研究的新趨向[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;1990年04期

6 陳艇;;基于混沌最優(yōu)博弈的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)調(diào)度算法仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2013年11期

7 李陶深;李明麗;張希翔;;云計(jì)算環(huán)境下任務(wù)調(diào)度技術(shù)的研究進(jìn)展[J];玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào);2014年02期

8 劉雄文,陸鑫達(dá);元計(jì)算環(huán)境中任務(wù)調(diào)度的深入分析[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2002年17期

9 羅紅,慕德俊,鄧智群,王曉東;網(wǎng)格計(jì)算中任務(wù)調(diào)度研究綜述[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2005年05期

10 張國(guó)海;江平宇;周光輝;;多設(shè)計(jì)任務(wù)調(diào)度的非合作博弈研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉培培;李連;叢海鵬;謝勇;;基于多代理協(xié)商機(jī)制的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)研究[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2006年

2 張磊;馬軍;;描述短時(shí)資源混雜占用型任務(wù)調(diào)度的數(shù)學(xué)模型與算法[A];2005年全國(guó)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

3 王軍;巢玉強(qiáng);彭釗軼;;基于任務(wù)調(diào)度的電能量計(jì)量采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2006電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流研討大會(huì)論文集[C];2006年

4 張志強(qiáng);王萬(wàn)玉;王建平;李凡;袁剛;;多站多星任務(wù)調(diào)度優(yōu)化模型研究[A];第二十三屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2010年

5 韓云;于炯;張偉;王命全;;基于負(fù)載均衡的任務(wù)調(diào)度改進(jìn)算法[A];2010年全國(guó)開(kāi)放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

6 王全民;王靚;許智宏;;網(wǎng)格環(huán)境中基于蟻群算法的批量任務(wù)調(diào)度的研究[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2006年

7 張曉云;岳繼光;楊麟祥;;零星任務(wù)調(diào)度在多控制任務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];第16屆中國(guó)過(guò)程控制學(xué)術(shù)年會(huì)暨第4屆全國(guó)故障診斷與安全性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

8 劉宇;劉玉榮;周冰;;基于WCF的環(huán)境減災(zāi)星座運(yùn)控任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)[A];第二十五屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2012年

9 黃文澤;邵峰晶;孫仁誠(chéng);;基于雙總線安全結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度[A];2009全國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

10 楊艦;黃道平;李小亞;;GDCS任務(wù)調(diào)度的SPN模型研究[A];第二十六屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王波;Linux與服務(wù)器集群技術(shù)[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙凡宇;航天器多目標(biāo)觀測(cè)任務(wù)調(diào)度與規(guī)劃方法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 孫明明;云計(jì)算平臺(tái)上任務(wù)調(diào)度算法的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

3 張旭;面向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)與任務(wù)調(diào)度優(yōu)化[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

4 郭力爭(zhēng);云計(jì)算環(huán)境下資源部署與任務(wù)調(diào)度研究[D];東華大學(xué);2015年

5 黃萬(wàn)偉;基于服務(wù)屬性區(qū)分的可重構(gòu)任務(wù)調(diào)度研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2009年

6 瞿進(jìn);可重構(gòu)系統(tǒng)軟硬功能劃分及任務(wù)調(diào)度技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

7 周雙娥;實(shí)時(shí)分布容錯(cuò)系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

8 柴亞輝;基于FPGA的高性能計(jì)算架構(gòu)硬件任務(wù)與資源模型研究[D];上海大學(xué);2012年

9 金剛;云環(huán)境下任務(wù)調(diào)度關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 耿曉中;基于多核分布式環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張巧龍;云計(jì)算環(huán)境下任務(wù)調(diào)度問(wèn)題的研究[D];江南大學(xué);2015年

2 徐彬;云環(huán)境下基于動(dòng)態(tài)融合遺傳蟻群算法的DAG任務(wù)調(diào)度研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

3 鐘瀟柔;基于動(dòng)態(tài)遺傳算法的云計(jì)算任務(wù)節(jié)能調(diào)度策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 李婷;分布式爬蟲(chóng)任務(wù)調(diào)度與AJAX頁(yè)面抓取研究[D];電子科技大學(xué);2015年

5 趙彬;基于任務(wù)調(diào)度和動(dòng)態(tài)資源調(diào)整的云計(jì)算節(jié)能機(jī)制及能效分析[D];廣西大學(xué);2015年

6 楊鏡;基于人工免疫系統(tǒng)的云平臺(tái)動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度[D];電子科技大學(xué);2014年

7 王一冰;基于ASP.NET的任務(wù)調(diào)度管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年

8 白晶晶;云環(huán)境下安全和可靠性驅(qū)動(dòng)的工作流任務(wù)調(diào)度研究[D];新疆大學(xué);2015年

9 呂信科;基于多核陣列的任務(wù)調(diào)度技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

10 溫宇昂;單階段差異化多機(jī)可拆分任務(wù)調(diào)度優(yōu)化方法[D];東北大學(xué);2013年

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