MPTCP 源碼分析(七) 擁塞控制

簡述

     MPTCP的擁塞控制對TCP的擁塞控制的線性增長階段進行了修改，而慢啓動，快速重傳、

快速恢復都沒有改變。每條子路徑擁有本身的cwnd，MPTCP的擁塞算法主要關心cwnd的改變。

 

擁塞算法設計原則

1. MPTCP的Throughput 要達到MPTCP中全部子路徑中最好的一條路徑
2. MPTCP應該和普通TCP同樣從共享資源中得到相同資源
3. MPTCP中的流量將從擁塞的子路徑轉移到不擁塞的路徑。

 

算法理解

     MPTCP的各個子路徑運行着正常的TCP，所以直觀的咱們能夠在每條子路徑上運行本身的擁塞控制算法，

可是這樣就違背了設計原則2，這樣的效果是MPTCP的吞吐量就會超過其餘正常TCP。所以有如下的算法：

其中a的取值參考[1]。這樣的話，MPTCP就把每次cwnd的增長分攤到各個不一樣的子路徑上，這樣MPTCP就和正常TCP有着相同的吞吐量。

可是這樣的算法設計存在問題，不能有效的利用網絡環境，咱們應該根據設計原則3，將流量移動到擁塞狀況最少的路徑上去。所以有如下

的算法：

此算法讓各個子路徑的擁塞窗口的變化聯繫起來，好比有兩條路徑，一條路徑上面擁塞致使致使丟包嚴重，那麼不斷的減小Wtotal/2，

這樣的話，就將流量從擁塞的路徑移動到不擁塞的路徑上。可是，這個算法存在兩個問題：

1.若是擁塞的子路徑徹底沒有流量，咱們就無從得知這條子路徑上擁塞狀況之後是否是會改善。

2.沒有考慮到RTT的的因素，好比對於一個智能手機來講，3G網絡和WIFI相比丟包率更低，而RTT更大。

可是由於3G的擁塞狀況更好，所以流量大部分會經過3G網絡。而3G網絡的吞吐量可能小於WIFI的吞吐量。

     所以提出MPTCP的擁塞控制算法：

此算法經過 min操做來遵照設計原則2，經過a來保證各個子路徑上都有適當的流量，從而達到

設計原則1和3。詳細的算法描述能夠參考[2]。

 

MPTCP的內核實現

     MPTCP會在接收每個ACK的時候，計算算法中的a。調用狀況以下：

     tcp_ack()

               =>tcp_ca_event()

                    =>cwnd_event()

                         =>mptcp_ccc_cwnd_event()

在tcp_ack函數中也會增長cwnd，調用狀況以下：

     tcp_ack()

               =>tcp_cong_avoid()

                    =>cong_avoid()

                         => mptcp_ccc_cong_avoid()     

     

 

參考資料：

[1]M. Honda, Y. Nishida, L. Eggert, P. Sarolahti, and H. Tokuda. Multipath Congestion Control for Shared Bottleneck. In Proc. PFLDNeT workshop, May 2009

[2]Design, implementation and evaluation of congestion control for multipath TCP