麻省理工學(xué)院研究人員成功研制出一款名為Fastpass的新型網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，研究人員稱Fastpass可減少網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大面積堵塞時的等待時間。麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊將會在八月中旬召開的ACM數(shù)據(jù)通信專業(yè)組(ACM Special Interest Group on Data Communication)會議上報告其研究結(jié)果。

眾所周知，在數(shù)據(jù)中心里，每當(dāng)有人發(fā)出請求時，一些載有信息的數(shù)據(jù)包就會經(jīng)過路由器從一個端口傳送到另一個端口。而很多人同時發(fā)出請求時，這些數(shù)據(jù)包有可能會積壓在路由器里，原因是路由器會將那些來不及處理的包存放在隊列中等候處理。

圖中顯示延遲減少(淺藍(lán)：Fastpass，淺紅：參考系統(tǒng))

而Fastpass的系統(tǒng)核心就是一個被稱之為“仲裁”(arbiter)的中央服務(wù)器。麻省理工學(xué)院研究人員表示，每當(dāng)路由器或其他一些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(如交換機(jī)或網(wǎng)橋等)收到用戶請求需要發(fā)數(shù)據(jù)時，就會首先將請求發(fā)給“仲裁”。“仲裁”的角色有點像個管理所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和請求的監(jiān)督員。由于“仲裁”知道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀況，所以可以根據(jù)一些可行的時隙分配和路徑分配算法確定***的網(wǎng)絡(luò)路徑和發(fā)送數(shù)據(jù)的***時間，以防止數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的積壓。

摘錄麻省理工學(xué)院研究文章的一段，從技術(shù)角度介紹了Fastpass系統(tǒng)：

端點與“仲裁”之間的通信采用Fastpass控制協(xié)議(FCP)。FCP協(xié)議屬于可靠性協(xié)議，用于傳達(dá)端點發(fā)給“仲裁”的請求以及將“仲裁”分配的時隙和路徑傳達(dá)給請求的發(fā)送者。FCP必須在相互沖突的要求之間找到平衡：包括盡量小地消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬、實現(xiàn)低延遲和在不中斷端點的通信的前提下處理數(shù)據(jù)包的丟失和“仲裁”失效的情況。FCP的可靠性采用超時和集中請求(Aggregate demands)的ACK(確認(rèn))機(jī)制。端點將超過幾微秒內(nèi)的分配請求集中在一個數(shù)據(jù)包里發(fā)給“仲裁”。這樣集中發(fā)請求數(shù)據(jù)包后可以降低請求的開銷，繼而有限度地降低在“仲裁”端的等待時間。——麻省理工學(xué)院

據(jù)悉，麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊在Facebook數(shù)據(jù)中心測試過Fastpass，結(jié)果發(fā)現(xiàn)路由器的平均隊列長度減少了99.6%。即使在網(wǎng)絡(luò)繁忙期間，使用Fastpass后也可以將發(fā)送請求與收到回應(yīng)的時間從3.56(微秒)降到0.23微秒​​。