TCPTuner: Congestion Control Your Way
TCPTuner是一个用于Linux的TCP（传输控制协议）拥塞控制内核模块和GUI（图形用户界面），允许实时修改TCP CUBIC的拥塞控制参数，TCP CUBIC是Linux中当前的默认算法。具体来说，该工具提供了alpha，发送方拥塞窗口增长的速率; beta，在丢失事件上减少拥塞窗口的乘法因子;以及CUBIC的快速收敛和tcp友好性参数。此外，该接口还提供对最小重传时间和初始拥塞窗口大小的ip-route参数的访问。在本文中，我们描述了TCPTuner的实现，并显示了调整拥塞控制参数的效果的实验数据。
2016-05-06 cs.NI
TCP D*: A Low Latency First Congestion Control Algorithm
在TCP拥塞控制中，如何在时延和丢包之间选择反馈机制一直是争论的焦点。这个问题已经部分得到解决，因为越来越明显的是，需要基于延迟的方法来促进现代交互式Web应用程序。然而，尚未解决的是应该使用什么控制，其中两个候选者是拥塞窗口和起搏速率。BBR是一种新的基于时延的拥塞控制算法，它以调步速率作为主要控制，以拥塞窗口作为次要控制。我们建议，拥塞窗口优先算法可能会给更理想的性能特性的情况下，延迟必须最小化，即使在一些损失的吞吐量为代价。为了评估这一假设，我们引入了一个新的拥塞控制算法称为TCP D*，这是一个拥塞窗口优先算法，采用BBR的方法，最大限度地提高交付率，同时最小化延迟。在本文中，我们讨论了该算法的主要特点，讨论的差异和相似性BBR，并提出了一些初步的结果的基础上，一个真正的实现。
2020-12-30 cs.NI
Convergence and Optimal Buffer Sizing for Window Based AIMD Congestion Control
研究了AIMD（Additive Increase Multiplicative Decrease）拥塞控制与带丢弃尾缓冲区的瓶颈路由器之间的相互作用。我们认为，在确定性混合模型的框架内的问题。首先，我们证明了AIMD拥塞控制和瓶颈路由器之间的相互作用的混合模型总是收敛到一个循环的行为。我们描述了周期。得到了在同一周期内拥塞窗口不发生多次跳跃的充要条件。然后，我们提出了一个分析框架的路由器缓冲区大小的最佳选择。我们制定的最佳路由器缓冲区大小的问题作为一个多准则的优化问题，其中拉格朗日函数对应的平均有效吞吐量和队列中的平均延迟的线性组合。优化问题的解决方案提供了进一步的证据，缓冲区的大小应该减少流量聚合的存在。我们的分析结果证实了Simulink和NS仿真器进行的仿真。
2007-03-13 cs.NI
TCP-aware Cross Layer Scheduling with Adaptive Modulation in IEEE 802.16 (WiMAX) Networks
在本文中，我们提出了传输控制协议（TCP）的感知跨层调度算法在多点到点网络，如IEEE 802.16（WiMAX）网络的上行链路。对TCP流的带宽分配不足可能导致超时，并且由于TCP源在超时之后立即丢弃其拥塞窗口（$cwnd$），因此可能不利地影响平均吞吐量。另一方面，由于TCP源仅在带宽可用时线性地增加其$cwnd$，因此任何过量的带宽分配可能仍然未被充分利用。所提出的调度算法通过基于$cwnd$和TCP超时来分配资源来解决这个问题。此外，由于我们关注于上行链路调度，因此我们考虑仅将{ \em流}级资源要求传送到基站（$BS$）而不是每{ \em分组}信息。这些干扰器还考虑了无线信道特性，因此本质上是跨层的。通过详尽的模拟，我们证明了所提出的调度器表现出增强的吞吐量和公平性相比，在不同的阴影轮循（RR）调度。实验结果表明，在不同的阴影下，RR调度器的吞吐量和信道利用率分别提高了3.5%~ 15%和15%~ 25%.
2016-12-08 cs.NI
Performance Evaluation of a New Scheduling Model Using Congestion Window Reservation
针对多路径QUIC下实时数据冗余传输与非关键数据吞吐量利用的场景，提出拥塞窗口预留模型，经emulab实验验证可降低优先级数据端到端延迟、提升可靠性。
2023-05-05 cs.NI
Round Trip Time: A Benign Signal or an Indirect Window into Datacenter Workloads?
City University of New York（纽约市立大学）
该研究针对多租户数据中心的叶脊架构，开发框架利用RTT观测推断共置工作负载，发现间接RTT观测可实现最高97.3%的运行级准确率，仅逻辑隔离无法防止此类信息泄露。
2026-07-30 cs.NI
A Delay Based Approach for Congestion Avoidance in Interconnected Heterogeneous Computer Networks
在异构网络中，实现拥塞避免是困难的，因为来自一个子网的拥塞反馈可能对其他子网的源没有意义。我们建议使用往返延迟的变化作为隐式反馈。使用黑盒模型的网络，我们推导出一个表达式的最佳窗口的延迟窗口曲线的梯度的函数。并讨论了自私最优和社会最优问题。它表明，没有一个仔细的设计，它是可能进入一个竞争条件在严重的拥塞，每个用户想要更多的资源比其他人，从而导致一个发散的拥塞。它表明，使用往返延迟的拥塞避免是一个很有前途的方法。该方法的优点是网络本身绝对没有开销。它是由一个简单的方案举例说明。该方案的性能进行了分析，使用仿真模型。该方案是有效的，公平的，收敛和适应网络配置的变化。所描述的方案仅适用于可以用具有恒定服务时间的服务器来建模的网络。需要进一步的研究来扩展它在实际网络中的实现。并对今后的研究方向提出了建议。
1998-09-24 cs.NI
Myths about Congestion Management in High Speed Networks
在最近提出的几个想法的弱点，拥塞控制和避免在高速公路被确定。双方的辩论有关事先保留的资源与步行服务，开环控制与反馈控制，速率控制与窗口控制，基于路由器的控制与基于源的控制。背压是有用的或没有的情况下进行了讨论，有人认为，一个单一的拥塞计划是不够的，但需要几个方案的组合，在网络中完成拥塞管理。
1998-09-24 cs.NI
TCP Congestion Control Identification
传输控制协议（TCP）承载了当今互联网上的大部分流量。TCP有几种实现，它们之间最重要的区别是它们控制拥塞的机制。确定TCP类型的方法之一是主动探测。主动探测将TCP实现视为黑盒，将不同的数据流发送到相应的主机。根据从主机收到的响应，它计算出实现的TCP版本的类型。TCP行为推理工具（TBIT）是一个使用主动探测来检查Web服务器上运行的TCP的实现工具。它可以检测TCP的拥塞窗口初始值、拥塞控制算法、一致性拥塞控制、选择性确认响应、显式拥塞通知（ECN）响应和等待时间等。在本文中，我们专注于它的拥塞控制算法方面，解释TBIT使用的机制，并给出结果。
2014-11-13 cs.NI
Flow-Level Stability of Wireless Networks: Separation of Congestion Control and Packet Scheduling
现在公知的是，如果使用基于阿尔法公平拥塞控制和背压的调度和路由，则具有文件到达和离开的无线网络是稳定的。在本文中，我们研究是否？阿尔法公平拥塞控制对于流级稳定性是必要的。我们表明，即使是非常简单的拥塞控制机制，如一个固定的窗口大小的计划，限制了允许进入流的入口队列的数据包的最大数量，可以确保稳定性。我们的研究结果的一个关键因素是使用的队列长度作为链接权重的多项式之间的差异。这个结果让人想起CSMA算法的结果，但原因完全不同。
2012-09-25 cs.NI
LearningCC: An online learning approach for congestion control
近年来，学术界和工业界的研究人员都致力于开发新的拥塞控制方法。本文提出了一种基于强化学习的CC算法，该算法采用强化学习的方法解决了拥塞控制问题。与使用固定策略调整拥塞窗口不同，端点可以选择几种选项。预测最佳选择是一项艰巨的任务。每一个选项都被映射为一个强盗机器的手臂。端点可以通过试错法学习确定最优选择。在ns3平台上进行实验，通过与其他基准算法的比较，验证了LearningCC的有效性。实验结果表明，该算法比基于损耗的算法具有更低的传输时延。特别是，我们发现LearningCC在遭受随机丢失的链路中有显着的改善。
2020-08-03 cs.NI
Analytical Model of TCP Relentless Congestion Control
本文介绍了MattMathis提出的一种Relentless拥塞控制模型。Relentless拥塞控制（RCC）是AIMD（Additive Increase Multiplicative Decrease）拥塞控制的一种改进，它通过减少TCP拥塞窗口的丢失段数而不是将其减半。尽管ICCRG IRTF组正在进行一些讨论，但据我们所知，这种拥塞控制从未被建模。在本文中，我们提供了一个分析模型，这种新的拥塞控制，并提出了一种实现RCC的常用网络模拟器ns-2。我们还改进了RCC，增加了一个丢失重传检测方案（基于SACK+），以防止由丢失重传引起的RTO，并将此新版本称为RCC+。所提出的模型既描述了原来的RCC算法和RCC+的改进，并允许更好地评估这种新的拥塞控制计划对网络流量的影响。
2012-11-22 cs.NI
Improving congestion control for Concurrent Multipath Transfer through bandwidth estimation based resource pooling
流控制传输协议（SCTP）于2001年引入，作为传统传输协议（即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP））的多路径变体。并发多路径传输（CMT）已被提出作为SCTP的扩展，以支持可用的多个路径的并发使用。本文提出了一种基于资源池原理的CMT-SCTP拥塞控制算法。我们使用的连接带宽估计，以获得多个路径上的不同流正在使用的网络资源的集合。基于这些带宽估计，我们已经使用基于带宽估计的资源池方法来调整各个路径的拥塞窗口。我们比较我们提出的方案与CMT-SCTP通过ns-2为基础的模拟。
2016-12-03 cs.NI
Demystifying TCP Initial Window Configurations of Content Distribution Networks
在对提高Web性能的追求的驱动下，内容分发网络（CDN）是性能优化的已知适配器。在这方面，TCP拥塞控制，特别是其初始拥塞窗口（IW）大小是一个长期争论的话题，可以影响CDN性能。然而，IETF的建议认为它的大小是静态的--尽管它依赖于网络和应用程序--并且在其历史上很少改变。为了了解标准化和研究视角是否仍然符合互联网现实，我们研究了主要CDN的IW配置。我们的研究使用了一个全球分布式的VPN基础设施，可以访问住宅接入链路，从而可以了解依赖于网络的配置。我们观察到，大多数CDN都很清楚IW的影响，并发现大量的定制超出了当前的互联网标准。此外，我们发现CDN针对不同的客户和内容使用不同的IW，而其他CDN则采用固定值。我们发现不同的初始窗口配置，大多数低于50段，但有例外高达100段-目前标准的十倍。我们的研究强调，互联网现实偏离了推荐和标准化的做法。
2019-02-24 cs.NI
DWTCP: Ultra Low Latency Congestion Control Protocol for Data Centers
拥塞控制算法依赖于各种拥塞信号（分组丢失、显式拥塞通知、延迟等）。以实现流之间的快速收敛、高利用率和公平性。这些拥塞信号的一个关键限制是，它们要么反馈较晚，要么招致显著的开销。理想的拥塞控制必须发现网络中的任何可用带宽，在链路利用率接近满容量时立即检测拥塞，并及时做出反应以避免排队和分组丢弃，而不会产生显著的开销。为此，这项工作提出了侦察服务，利用优先级队列来推断带宽的可用性和链路繁忙的主机。这里的关键观察是，随着高优先级队列（HPQ）变得更忙，低优先级队列（LPQ）得到的服务更少。因此，可以从LPQ观察链路的状态，并且可以比观察HPQ早几个RTT检测到任何拥塞。我们提出了一个新的传输协议，双窗口传输控制协议（DWTCP），建立在侦察服务，动态调整其拥塞窗口。我们的测试平台和基于模拟的评估表明，Scout使数据中心传输能够实现高吞吐量，接近零的队列，更低的延迟和高公平性。
2022-07-12 cs.DC cs.NI
Canary: Congestion-Aware In-Network Allreduce Using Dynamic Trees
本文针对网内 allreduce 依赖固定交换机路径而易拥塞的问题，提出 Canary，利用负载均衡动态选择低拥塞路径并以超时机制尽力聚合，P4 与 Tofino 原型及大规模仿真显示最高提升 40%。
2023-09-28 cs.DC cs.NI
Aggressive Congestion Control Mechanism for Space Systems
如何实现一个完美的空间体系结构互联一直是系统工程领域的一个重要问题。可靠的数据传输被认为是空间体系组网的关键技术之一。由于空间通信环境中的高出错率、长时延和非对称信道，经典传输控制协议（TCP）的拥塞控制机制表现出了不理想的性能。在现有TCP修改的帮助下，本文提出了一种积极的拥塞控制机制。该机制具有快速启动过程、反馈信息分析网络流量和链路终止处理机制等特点，有助于揭示丢包的真正原因，并保持较高的拥塞窗口大小。仿真结果验证了该方案的有效性。
2020-08-05 cs.NI
ABC: A Simple Explicit Congestion Controller for Wireless Networks
我们提出了一个简单的和可部署的显式拥塞控制协议，用于具有时变无线链路的网络路径的刹车控制（ABC）。ABC路由器用“加速”或“刹车”标记每个数据包，这会导致路由器略微增加或减少其拥塞窗口。路由器使用此反馈来快速地将路由器引导到期望的目标速率。ABC不需要更改标头格式或用户设备，但比XCP实现了更好的性能。ABC也是可增量部署的;当瓶颈是非ABC路由器时，它可以正确运行，并且可以与共享同一瓶颈链路的非ABC流量共存。我们使用Wi-Fi实现和跟踪驱动的蜂窝链路仿真来评估ABC。在类似的延迟情况下，ABC的吞吐量比Cubic+Codel高30-40%，在Wi-Fi路径上的延迟比BBR低2.2倍。在蜂窝网络路径上，ABC的吞吐量比Cubic+Codel高50%。
2021-03-18 cs.NI
Network Calculus Characterization of Congestion Control for Time-Varying Traffic
本文利用网络微积分提出一种适用于任意时变流量（含基于速率和窗口）的拥塞控制刻画方法，能紧密跟踪复杂拥塞控制算法的动态。
2024-03-22 cs.NI cs.PF
TCP-UB: A New congestion aware transmission control protocolvariant
传输控制协议（TCP）是一种面向连接的协议，用于多种类型的分布式应用程序。TCP是可靠的，特别是对于传统的固定网络。随着更快的无线网络的出现，TCP在其原始格式中的性能一直很差。TCP的性能受到拥塞窗口、最大包长、重试限制、恢复机制、备份机制和移动性等多种因素的影响。为了克服原有TCP协议的不足，对TCP协议进行了一些改进，以提高网络质量。移动性是降低移动无线网络性能的主要障碍。在本文中，我们介绍和实现新的TCP变种布里奇波特大学（UB），结合TCP韦斯特伍德和拉斯维加斯的特点。我们使用不同的现实情况下，检查TCP-UB，拉斯维加斯和韦斯特伍德的性能。NS 2模拟器证明了TCP-UB的稳定性相比，TCP拉斯维加斯和Westwood在高度拥塞的网络从移动性的角度来看。
2012-10-07 cs.NI
Rethinking low extra delay background transport protocols
BitTorrent最近推出了LEDBAT，这是一种用于数据交换的新型应用层拥塞控制协议。该协议的设计开始于这样的假设，即网络瓶颈在网络的接入处，因此用户流量竞争产生自诱导拥塞。为了缓解这种现象，LEDBAT被设计为快速推断自引起的拥塞正在接近（通过检测传输路径中的单向延迟的相对变化），并通过在拥塞发生之前降低发送速率来做出反应。然而，先前的工作表明LEDBAT受到后发优势的影响，新到达的连接可能会饿死已经存在的流量。在这项工作中，我们提出了修改的拥塞窗口更新机制的LEDBAT协议，旨在解决这个问题，从而保证协议内的公平性和效率。固定吞吐量和队列占用率的封闭形式的表达式提供通过流体模型，其准确性确认通过ns2包级模拟。我们的研究结果表明，所提出的变化可以有效地解决后发问题，而不会影响其他原始LEDBAT的目标在同一时间。
2010-10-27 cs.NI
BISCAY: Practical Radio KPI Driven Congestion Control for Mobile Networks
针对移动网络蜂窝链路带宽波动导致的拥塞控制难题，提出无线KPI驱动的Biscay系统，结合自研OpenDiag工具精准判定带宽并动态调窗，在4G/5G场景下实现延迟大幅降低且吞吐量表现优异。
2025-09-02 cs.NI
Scaling TCP's Congestion Window for Small Round Trip Times
BT Research & Technology（BT研究与技术）；Alcatel-Lucent（阿尔卡特朗讯）
本文研究了在小往返时间场景下TCP拥塞窗口的扩展问题，指出即使使用主动队列管理（AQM）也无法防止TCP因拥塞而构建大队列，并提出了对TCP标准的必要修改。
2019-04-16 cs.NI cs.SY eess.SY
Model Predictive Congestion Control for TCP Endpoints
科学网络和专用广域网（WAN）中的一个共同问题是通过为每个流保持特定的步调速率来实现多个并发流的可预测数据传输。我们解决这个问题，通过开发一种控制算法的基础上的概念，从模型预测控制（MPC），以产生流畅的起搏速率和往返时间（RTT）的流量。在所提出的方法中，我们模型的瓶颈链路作为一个队列，并推导出一个模型的起搏速率和RTT。基于此模型的MPC控制算法，以避免极端的窗口（转化为速率）减少，存在于当前的控制算法，当面对网络拥塞。我们已经实现了我们的算法作为一个Linux内核模块。通过仿真和实验分析，我们表明，我们的算法实现了一个低标准差的RTT和起搏速率的目标，即使在瓶颈链路被充分利用。在多个流的情况下，我们可以为每个流分配不同的速率，只要速率之和小于瓶颈速率，它们就可以以低标准差维持其分配的起搏速率。即使流具有不同的RTT，也可以实现这一点。
2020-02-23 cs.NI
PowerTCP: Pushing the Performance Limits of Datacenter Networks
数据中心网络中日益严格的吞吐量和延迟要求需要快速且准确的拥塞控制。我们观察到，现有的数据中心拥塞控制方案的反应时间和准确性是固有的限制。它们要么只依赖于关于网络状态的显式反馈（例如，DCTCP中的队列长度）或仅基于状态的变化（例如，RTT梯度（TIMELY）。为了克服这些限制，我们提出了一种新的拥塞控制算法，PowerTCP，它实现了更细粒度的拥塞控制，通过适应带宽窗口产品（以下称为功率）。PowerTCP利用带内网络遥测技术对网络中的变化做出即时反应，而不会损失吞吐量，同时保持队列较短。由于其快速的反应时间，我们的算法是特别适合于动态网络环境和突发流量模式。我们分析和经验表明，PowerTCP可以显着优于国家的最先进的传统的数据中心拓扑结构和新兴的可重新配置的数据中心，频繁的带宽变化，使拥塞控制的挑战。在传统的数据中心网络中，即使在60%的网络负载下，PowerTCP也能将短流的尾流完成时间比DCQCN和TIMELY减少80%，比HPCC减少33%。在可重配置的数据中心中，PowerTCP实现了85%的电路利用率，而不会产生额外的延迟，并且与现有方法相比，尾部延迟至少减少了2倍。
2021-12-28 cs.NI
Network Coded TCP (CTCP) Performance over Satellite Networks
我们展示了网络编码TCP（CTCP）在大延迟网络上的性能的初步结果。虽然CTCP在具有相对短的RTT的网络中执行得非常好，但是当前采用的慢启动机制在RTT较大时不能充分地填充可用带宽。无论如何，我们表明CTCP仍然优于当前的TCP变体（即，CubicTCP和HyblaTCP）用于高分组丢失率（例如，>2.5%）。然后，我们探讨了修改后的拥塞控制机制的基础上关闭的H-TCP，打开拥塞窗口迅速克服大延迟网络的挑战的可能性。初步结果表明，网络编码与适当的拥塞控制算法相结合，可以提供增益的顺序上的20倍，现有的TCP变种。最后，我们提供了一个讨论未来的工作需要增加CTCP的性能在这些网络中。
2013-12-22 cs.NI
Towards Stability Analysis of Data Transport Mechanisms: a Fluid Model and an Application
传输控制协议（TCP）利用拥塞避免和控制机制作为对抗充血性崩溃的预防措施，并且作为在存在变化的网络条件的情况下的自适应措施。可用的拥塞控制算法集是多样的，并且虽然许多已经从经验和仿真的角度进行了研究，但是对于某些变体明显缺乏分析工作。为了更深入地了解这些算法的动态特性，我们：（1）提出了一个由延迟型泛函微分方程（RFDEs）和拥塞窗口作为时间函数组成的通用建模方案;（2）将该方案应用于TCP Reno，并证明了它与以前的TCP Reno模型的等价性;（3）将新框架应用于广泛部署的拥塞控制算法TCP CUBIC，其分析模型很少且有限;（4）使用仿真验证模型。我们的建模框架产生了TCP CUBIC的流体模型。从这个模型的理论分析，我们发现，TCP CUBIC是局部一致渐近稳定的-以前未知的算法的属性。
2018-01-09 cs.NI
A Deep Reinforcement Learning-Based TCP Congestion Control Algorithm: Design, Simulation, and Evaluation
Aydın Science High School（艾丁科学高中）；ASELSAN Technical Anatolian High School（ASELSAN技术安纳托利亚高中）；Erman Ilıcak Science High School（埃尔曼·伊利卡克科学高中）
本文提出一种基于深度强化学习的TCP拥塞控制算法，通过动态调整拥塞窗口提升吞吐量与降低延迟，优于传统TCP算法。
2026-01-19 cs.AI cs.NI
SMaRTT: Sender-based Marked Rapidly-adapting Trimmed & Timed Transport
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Microsoft（微软）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；AMD（超威半导体）；University Politehnica of Bucharest（布加勒斯特理工大学）；Broadcom Inc.（博通公司）；University College London（伦敦大学学院）
SMaRTT是一种基于发送方的拥塞控制算法，通过结合延迟、ECN和数据包修剪，实现快速、公平的窗口调整和多路径支持，优于现有算法并提升公平性。
2026-02-11 cs.NI
Improve performance of tcp new reno over mobile ad-hoc network using abra
在移动自组织网络中，临时链路故障和路由变化频繁发生。假设所有的数据包丢失都是由于拥塞，TCP在这样的环境中表现很差。有许多版本的TCP，根据需要随时修改。本文通过计算新重传超时（RTO），对移动ad-hoc网络上的TCP New Reno协议进行了改进，以提高拥塞控制的性能。为了计算新RTO，应用TCP New Reno中的自适应退避响应方法（ABRA），其建议ABRA New Reno。它利用了一个ABRA拥塞窗口和慢启动阈值减少，每当收到一个确认和新的退避值计算平滑的往返时间。基于ABRA New Reno与其他TCP变体（如New Reno和Reno）的比较研究，使用实际参数（如TCP数据包接收，数据包丢弃，数据包重传，吞吐量和数据包传输率）进行了评估，这些参数是通过改变节点速度，节点数量和传输时间的属性计算的。在QualNet 4.0模拟器中进行实施和模拟。
2011-05-02 cs.NI
Congestion Control in the Internet by Employing a Ratio dependent Plant Herbivore Carnivorous Model
在过去的十年里，对基于互联网的服务的需求激增。许多组织使用互联网（尤其是万维网）作为其通信和业务的主要媒体。这种惊人的增长极大地提高了对Internet的性能要求。要实现高性能的Internet，一个好的拥塞控制系统是必不可少的，本文提出Internet中的拥塞控制可以从自然界中的种群控制策略中得到启发。针对这一思想，网络中的每个流（W）被视为一个物种，其种群大小是流的拥塞窗口大小。在此基础上，将拥塞控制问题重新定义为流种类的种群控制问题。本文在拥塞控制领域中定义了一个三营养食物链类比，并给出了一个比率依赖模型来控制该食草食肉食物链中W物种的种群规模。仿真结果表明，该模型实现了公平的带宽分配，高利用率和小的队列大小。它在路由器中不维护任何每个流的状态，并且每个数据包的计算负载很少，这使得它具有可扩展性。
2009-10-11 cs.DS cs.NI
On the Prospects of Chaos Aware Traffic Modeling
研究了TCP拥塞避免机制的混沌特性。分析的重点是在确定性TCP/IP网络中出现的复杂行为的起源。从交通建模的角度来看，产生混乱的机制的理解是必不可少的，因为目前的模型无法应付这种现象。利用混沌理论的基本工具，揭示了混沌动力学的主要特征。通过简单的符号描述研究了丢包事件的动力学。示出了拥塞窗口相空间的胞状结构。这意味着大时间尺度的周期性行为。短时间尺度下的混沌行为和较大时间的周期性使得有必要开发兼顾两者的模型。因此，一个简单的模型，描述了拥塞窗口动态根据流体方程，但单独处理的丢包事件。该模型可以再现在现实的数据包级仿真中观察到的基本功能。
2002-08-26 cond-mat.dis-nn cs.NI nlin.CD
Blitz-starting QUIC Connections
在本文中，我们重新审视的想法，以消除慢启动的拥塞控制。为此，我们建立在QUIC提供的新获得的传输协议扩展自由的基础上，以提示从典型的Web客户端到服务器的带宽估计。使用此带宽估计，我们引导新连接的拥塞窗口，以快速利用可用带宽。这种自定义流初始化消除了常见的早期退出慢启动，从而为长时间运行的连接提供了短流公平性。我们的研究结果表明，我们可以大大减少流量完成时间接受一些损失，从而膨胀的传输量。例如，对于一个典型的DSL客户端，加载一个2 MB的YouTube视频块的速度几乎是原来的2倍。在最坏的情况下，我们发现由于损失，传输量膨胀了12%。
2019-05-08 cs.NI
Network coding meets TCP
我们提出了一种机制，将网络编码到TCP的协议栈只有微小的变化，从而允许增量部署。在我们的方案中，源发送随机的线性组合的数据包目前在拥塞窗口。我们方案的核心是ACK的新解释-接收器承认每一个自由度（即，揭示一个新信息单元的线性组合），即使它没有立即揭示原始分组。这样的ACK实现了用于网络编码的类似TCP的滑动窗口方法。我们的计划有很好的属性，数据包丢失基本上是从拥塞控制算法掩盖。因此，我们的算法的反应，在一个平稳的方式丢包，从而在一个新的和有效的方法，拥塞控制在网络中涉及有损链路，如无线链路。我们的实验表明，我们的算法实现了更高的吞吐量相比，TCP在存在损耗的无线链路。我们还建立了我们的算法的合理性和公平性。
2008-09-29 cs.IT cs.NI math.IT
Implementation and Evaluation of Data Center Congestion Controller with Switch Assistance
在这项工作中，我们提供了一个交换机辅助的拥塞控制算法的设计和实现的数据中心网络（DCN）。特别是，我们提供了一个原型的交换机驱动的拥塞控制算法，并部署在一个真正的数据中心。该原型基于对交换机软件的一些简单修改。算法对交换机的修改是为了使交换机能够修改数据包报头中的TCP接收窗口字段。通过这样做，算法可以强制执行预先计算的（或目标速率）以限制源处的发送速率。因此，该算法不需要修改被认为不受DCN运营商控制的TCP源或接收器代码（例如，在其中VM由租户维护的公共云中）。本文详细介绍了两种实现，一种是作为Linux内核模块，另一种是作为著名的软件交换机Open vSwitch的附加功能。然后，我们提出了评估结果的基础上，在一个小的测试平台上部署的设计实验，以证明所提出的技术在实现高吞吐量，良好的公平性，并为延迟敏感流短流完成时间的有效性。
2021-06-26 cs.DC cs.NI
Tiny Buffer TCP for Data Center Networks
低且稳定的缓冲器占用率对于实现数据中心网络的高吞吐量、低丢包率、低延迟和低抖动至关重要。它还允许交换芯片支持更高的端口密度、更大的查找表或更丰富的功能。Tiny Buffer TCP创造性地使用了常见的基于RED的ECN和两种新颖的扩展窗口调整方案，以显着减少所需的缓冲区大小。为了消除瓶颈队列中的剩余数据包，队列取消减少将理想窗口减少分摊到相同数量的流，以最大限度地减少对活动流的影响。为了保持缓冲区占用率低且稳定，减少的加性增加以比正常更慢的速度恢复流窗口。我们在Linux内核中实现了TBTCP，并进行了基于ns2的仿真和基于真实网络的测试。我们的研究结果表明，相比DCTCP，TBTCP减少了80%以上的交换机缓冲区的要求，增加了高达15%的带宽利用率，提高FCT性能高达39%，并实现了71%的更好的RTT公平性指数。
2019-09-11 cs.NI
Implementing the L4S Architecture in the ns-3 Simulator
Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)（伯南布哥联邦大学）
本文在ns-3中实现L4S架构的端主机协议，重点移植Linux内核中的TCP Prague并集成AccECN信号，解决内核逻辑适配难题，验证了模拟器在复杂L4S性能评估中的准确性。
2026-03-20 cs.NI
Characterizing TCP's Performance for Low-Priority Flows Inside a Cloud
本文实证研究了云环境中低优先级流的TCP性能，发现其在网络调度等用例中接近最优，但在分布式机器学习训练等on-off工作负载下表现不佳，并提出WFQ和跨队列拥塞通知两种策略可显著改善性能。
2024-01-17 cs.NI
Elastic-TCP: Flexible Congestion Control Algorithm to Adapt for High-BDP Networks
在过去的十年中，对互联网应用的需求不断增加，这增加了全球数据中心的数量。这些数据中心通常使用长距离和高速网络相互连接。如已知的，传输控制协议（TCP）是用于在这些数据中心之间提供这种连接的主要协议。不幸的是，这些网络的巨大的带宽延迟产品（BDP）阻碍了TCP实现充分的带宽利用率。为了提高TCP适应高BDP网络的灵活性，提出了一种新的基于时延且与RTT无关的拥塞控制算法（CCA），即Elastic-TCP。它主要贡献了新的窗口相关加权函数（WWF），以提高TCP带宽利用率在高BDP网络。已经进行了大量的模拟和测试床实验，通过将其性能与Microsoft，Linux和Google开发的常用TCP进行比较来评估所提出的Elastic-TCP。实验结果表明，与其他TCP协议相比，弹性TCP协议在保持公平性和丢包率的前提下，获得了更高的平均吞吐量。此外，值得注意的是，新的Elastic-TCP对缓冲区大小和分组出错率的变化的敏感性比其他TCP低，这赋予了高效率和稳定性。
2019-04-30 cs.DC cs.NI
Fair and Efficient TCP Access in the IEEE 802.11 Infrastructure Basic Service Set
当IEEE 802.11基础设施基本服务集（BSS）中的站在传输层中采用传输控制协议（TCP）时，这加剧了作为BSS中的上行链路/下行链路带宽不对称的直接结果的每个流的不公平接入。我们提出了一种新颖的和简单的分析模型来近似计算每个流的TCP拥塞窗口限制，提供公平和高效的TCP访问在一个异构的有线无线场景。所提出的分析是独特的，因为它考虑了不同数量的上行链路和下行链路TCP流的影响，不同的往返时间（RTT）之间的TCP连接，并使用延迟的TCP确认（ACK）机制。出于这种分析的结果，我们设计了一个链路层访问控制块，只在接入点（AP），以解决不公平的访问问题。所提出的链路层接入控制块的新颖且简单的思想是对上行链路流的TCP ACK分组采用拥塞控制和过滤算法，从而在AP处优先化下行链路流的TCP数据分组的接入。通过模拟，我们表明，短期和长期的公平访问，可以提供拟议的链路层访问控制块的AP的协议栈，同时提高信道利用率和访问延迟的介绍。
2008-06-06 cs.NI
Dynamic Homeostasis in Packet Switching Networks
在这项研究中，我们调查的适应性和鲁棒性的分组交换网络（PSN），互联网的基本架构。我们声称，自适应引入的传输控制协议（TCP）的拥塞控制机制是可解释为自组织的多个吸引子和稳定的切换从一个吸引到另一个。为了定量地讨论这一论点，我们研究了互联网的适应模拟PSN使用ns-2。我们的假设是，互联网的鲁棒性和脆弱性可以归因于PSN反馈机制的固有动态，称为拥塞窗口大小，或\textit{cwnd}。通过改变输入到PSN系统的数据，我们研究了cwnd时间动力学中吸引子的可能自组织性，并讨论了PSN系统的适应性和鲁棒性。本研究提供了一个例子阿什比的要求多样性的行动。
2014-09-03 cs.NI physics.soc-ph
Modeling Network Coded TCP Throughput: A Simple Model and its Validation
我们分析了TCP和TCP与网络编码（TCP/NC）在有损无线网络中的性能。我们以Padhye等人介绍的简单框架为基础，将经典TCP和TCP/NC的吞吐量行为描述为擦除率、往返时间、最大窗口大小和连接持续时间的函数。我们的分析结果表明，网络编码掩盖了TCP的擦除和丢失，从而防止TCP的性能下降，在有损网络，如无线网络。还可以看出，TCP/NC相比TCP具有显著的吞吐量增益。此外，我们模拟TCP和TCP/NC验证我们的分析的平均吞吐量和窗口的演变。我们的分析和模拟结果显示非常密切的一致性和支持，TCP/NC是强大的对擦除。TCP/NC不仅能够更快地增加其窗口大小，而且能够在网络内丢失的情况下保持较大的窗口大小，而TCP经历窗口关闭基本上是因为错误地将丢失归因于拥塞。
2010-08-02 cs.IT cs.NI math.IT
X-TCP: A Cross Layer Approach for TCP Uplink Flows in mmWave Networks
毫米波频率将可能成为第五代移动网络和3GPP新无线电（NR）标准的一部分。毫米波通信确实提供了一个非常大的带宽，从而增加了小区的吞吐量，但如何利用这些资源在更高的层仍然是一个开放的研究问题。一个非常相关的问题是通道的高度可变性，这是由障碍物和人体的阻塞引起的。这影响了传输层的拥塞控制机制的设计，并且诸如TCP CUBIC的最新TCP方案呈现出次优性能。在本文中，我们提出了一种跨层的方法，调整TCP的拥塞窗口在移动设备侧使用的可用数据率在毫米波物理层的估计，基于实际的资源分配和信号干扰加噪声比的上行链路流量。我们表明，这种方法减少了延迟，避免填充蜂窝堆栈中的缓冲区，并具有更快的恢复时间RTO事件后比其他几个TCP拥塞控制算法。
2017-06-03 cs.IT cs.NI math.IT
Updating the Theory of Buffer Sizing
路由器具有数据包缓冲区，以减少拥塞期间的数据包丢失。正确调整缓冲区的大小很重要：如果缓冲区太小，数据包会被不必要地丢弃，链路可能无法充分利用;如果缓冲区太大，数据包可能会等待很长时间，路由器本身的构建成本可能会更高。尽管缓冲区大小很重要，但很少有选择缓冲区大小的指导方针。这两个最著名的规则仅适用于长期TCP Reno流;对于承载单个TCP Reno流的网络（缓冲区大小应等于带宽延迟乘积，或$BDP$）或对于承载$n$ TCP Reno流的网络（缓冲区大小应等于$BDP/\sqrt{n}$）。自从这些规则被引入以来，TCP Reno已经被更新的算法所取代，成为所有主要操作系统中的默认拥塞控制算法，但关于规则需要如何更改的文章却很少。本文重新审视了这两条规则。对于单流的情况下，我们概括的$BDP$规则，以占TCP的变化，如比例速率降低（PRR），并引入新的算法，包括立方和BBR。我们发现，缓冲区可以为新的算法小60-75%。对于多个流的情况下，我们表明，平方根的$n$规则下，一组更广泛的假设比以前已知的，包括这些新的拥塞控制算法。我们还演示了$n$规则的平方根不成立的情况，包括不公平的流量和ECN的某些设置。我们验证我们的结果，通过精确测量在一个真实的网络中的缓冲区占用的时间序列，并将其与每个数据包的窗口大小。
2021-09-23 cs.NI cs.PF
AMP: A Better Multipath TCP for Data Center Networks
近年来，一些多路径数据传输机制，如MPTCP和XMP，已被引入，以有效地利用数据中心网络（DCN）的路径多样性。然而，这些多径方案尚未在DCN中广泛部署。我们认为，其中两个关键因素阻碍了他们的采用：TCP incast和最小窗口综合征。首先，这些机制不适合具有多对一通信模式的工作负载，通常在DCN中发现，导致频繁的TCP内播崩溃。第二，我们首次发现的综合征导致单路径流的吞吐量比多路径流低2-5倍，从而严重违反网络公平性。为了有效地解决这些问题，我们提出了AMP：一个自适应的多路径拥塞控制机制，快速检测这些问题的发生，并将其多路径流转化为单路径流。一旦这些问题消失，AMP就可以安全地逆转这种转换，并通过多条路径继续进行数据传输。我们的评估结果下的一组不同的情况下，在一个胖树拓扑与现实的工作负载表明，AMP是强大的TCP incast问题，并提高了多路径和单路径流之间的网络公平性显着的性能损失很小。
2019-03-17 cs.NI
Optimizing QoS in HD Map Updates: Cross-Layer Multi-Agent with Hierarchical and Independent Learning
University of Northumbria（诺森比亚大学）；University of Warwick（华威大学）
本文提出了一种跨层多智能体方法，通过分层和独立学习优化HD地图更新的QoS，显著降低不同服务的延迟。
2024-08-21 cs.NI
T-RACKs: A Faster Recovery Mechanism for TCP in Data Center Networks
云交互式数据驱动应用程序生成大量小型TCP流，这些流争夺数据中心交换机中的小缓冲区空间。这些应用需要短的流程完成时间（FCT）来有效地执行其工作。然而，TCP忽略了应用程序数据的复合性质，并人为地将这些流的FCT膨胀了几个数量级。这是由于TCP的以互联网为中心的设计将重传超时（RTO）固定为至少数百毫秒。为了更好地理解这个问题，在本文中，我们使用经验测量在一个小的测试床研究，在微观层面上，各种类型的数据包丢失对TCP的性能的影响。特别是，我们挑出的数据包丢失，影响小流量的尾端，以及突发性的损失，跨越数据中心的TCP流的小拥塞窗口的一个显着的部分，显示FCT的不可忽略的影响。基于此，我们提出了所谓的，及时重传的ACK（或T-RACK），一个简单的丢失恢复机制，即使在存在严重的数据包丢失隐藏长RTO的缺点。有趣的是，T-RACKS对TCP本身透明地实现了这一点，因为它不需要在租户的虚拟机（VM）中对TCP进行任何更改。T-RACK可以作为虚拟机和服务器NIC之间的虚拟机管理程序中的软件shim层实现，也可以作为SmartNIC中的网络功能在硬件中实现。仿真和实际测试结果表明，T-RACK取得了显着的性能改善。
2021-02-15 cs.DC cs.NI cs.PF
