CRII: NeTS: Rethinking Flow Control for Cloud Data Center Networks
CRII:NeTS:重新思考云数据中心网络的流量控制
基本信息
- 批准号:2200783
- 负责人:
- 金额:$ 17.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-10-01 至 2022-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Data loss is a significant problem in today's data center networks. Popular websites like Google, Amazon, and Facebook are built on top of data center applications that generate responses to incoming requests from end-users on the Internet. In these applications, the work required to generate a response is distributed across a large number of servers (computers). Unfortunately, these communication patterns lead to frequent events of data loss in the network. Because data loss in the network must be recovered through retransmissions, it can dramatically increase communication latency (the time delay required for information to travel across a network). This can ultimately translate into a loss of revenue for these companies. Similarly, data loss is also a limiting factor on the adoption of new technologies like Remote Direct Memory Access (RDMA). RDMA is important because it can reduce latency and increase throughput, and this can improve the performance of data center applications. However, despite its benefits, RDMA is not seeing widespread adoption because RDMA Network Interface Cards (NICs) fail to perform well when there is data loss in the network.The goal of our proposed research is twofold: 1) to reduce application latency, and 2) to enable important new technologies like RDMA. This project will accomplish its goals through the design of a new flow control protocol, namely a protocol that prevents the network from dropping data. The plan is to create a problem-free lossless network that does not drop data due to congestion and is also guaranteed to provide better or equal performance to an equivalent network that does drop data. Specifically, this project seeks to develop: new protocols for rapidly detecting and then communicating per-flow congestion information between switches and Network Interface Cards (NICs); novel algorithms for approximating per-flow queuing on currently available programmable networking hardware; and new techniques for building lossless overlay networks to support legacy devices. The software from this project will be made broadly available for public reuse, and the researcher plans to integrate the proposed research into courses at the University of Illinois at Chicago.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
数据丢失是当今数据中心网络中的一个重大问题。 谷歌、亚马逊和 Facebook 等热门网站都构建在数据中心应用程序之上,这些应用程序对互联网上最终用户的传入请求生成响应。 在这些应用程序中,生成响应所需的工作分布在大量服务器(计算机)上。 不幸的是,这些通信模式导致网络中频繁发生数据丢失事件。 由于网络中丢失的数据必须通过重新传输来恢复,因此会显着增加通信延迟(信息在网络上传输所需的时间延迟)。 这最终可能会导致这些公司的收入损失。 同样,数据丢失也是采用远程直接内存访问 (RDMA) 等新技术的限制因素。 RDMA 很重要,因为它可以减少延迟并增加吞吐量,这可以提高数据中心应用程序的性能。 然而,尽管有其优点,RDMA 并未得到广泛采用,因为当网络中存在数据丢失时,RDMA 网络接口卡 (NIC) 无法正常运行。我们提出的研究目标有两个:1) 减少应用程序延迟,以及2) 支持重要的新技术,例如 RDMA。 该项目将通过设计一种新的流量控制协议来实现其目标,即防止网络丢失数据的协议。 该计划是创建一个无问题的无损网络,不会因拥塞而丢失数据,并且还保证为确实丢失数据的等效网络提供更好或相同的性能。具体来说,该项目旨在开发: 用于快速检测并在交换机和网络接口卡 (NIC) 之间传递每流拥塞信息的新协议;用于在当前可用的可编程网络硬件上近似每流排队的新颖算法;以及构建无损覆盖网络以支持传统设备的新技术。 该项目的软件将广泛供公众重复使用,研究人员计划将拟议的研究整合到伊利诺伊大学芝加哥分校的课程中。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Backdraft: a Lossless Virtual Switch that Prevents the Slow Receiver Problem
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- DOI:
- 发表时间:2022-04
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Alireza, Sanaee;Shahinfar, Farbod;Antichi, Gianni;Stephens, Brent E.
- 通讯作者:Stephens, Brent E.
TCP is Harmful to In-Network Computing: Designing a Message Transport Protocol (MTP)
TCP 对网络内计算有害:设计消息传输协议 (MTP)
- DOI:10.1145/3484266.3487382
- 发表时间:2021-11
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Stephens, Brent E.;Grassi, Darius;Almasi, Hamidreza;Ji, Tao;Vamanan, Balajee;Akella, Aditya
- 通讯作者:Akella, Aditya
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