無(wú)損網(wǎng)絡(luò)是如何出現(xiàn)的

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)發(fā)展、融合的產(chǎn)物?，F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最初源自于美國(guó)軍方的“可生存系統(tǒng)”的需求，以分布式網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以分組交換作為數(shù)據(jù)傳輸方式，依賴(lài)具有可靠性的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議保證可靠傳輸。在TCP/IP，這一事實(shí)上的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃酝ǔＳ删W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中傳輸層的相關(guān)協(xié)議進(jìn)行保證。而傳輸層以下的層次并不能進(jìn)行可靠的傳輸，因此其丟包、時(shí)延等會(huì)向上進(jìn)行傳導(dǎo)，結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致上層吞吐量的下降從而影響應(yīng)用的用戶(hù)體驗(yàn)。

隨著數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展，計(jì)算云化、存儲(chǔ)云化等對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了更高的要求。面對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部東西流量的快速增長(zhǎng)，如何保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中更快、更高效的傳輸，成為解決數(shù)據(jù)中心在網(wǎng)絡(luò)方面瓶頸，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)中心性能的關(guān)鍵所在。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)從追求大帶寬、無(wú)阻塞到低時(shí)延、無(wú)丟包的變化，使以帶寬為中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)延為中心的設(shè)計(jì)。現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)中心發(fā)展需求之間的矛盾，使得設(shè)備生產(chǎn)廠商、數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)營(yíng)廠商等，共同去探究新的網(wǎng)絡(luò)。無(wú)損網(wǎng)絡(luò)就是為解決這種矛盾而提出的一種網(wǎng)絡(luò)。

無(wú)損網(wǎng)絡(luò)是一種新型的、低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)。通常，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳遞過(guò)程中所包含的時(shí)延有：發(fā)送時(shí)延、傳播時(shí)延、處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延等。為了解決網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常出現(xiàn)的時(shí)延等問(wèn)題，針對(duì)上述各種時(shí)延的特點(diǎn)，無(wú)損網(wǎng)絡(luò)在擁塞控制、流量控制、分組轉(zhuǎn)發(fā)、路由選擇等方面進(jìn)行了改進(jìn)與創(chuàng)新。當(dāng)前，百度、京東、騰訊、電信、移動(dòng)、華為、邁絡(luò)思、思科等公司均針對(duì)網(wǎng)絡(luò)云化趨勢(shì)下基于以太的無(wú)損網(wǎng)絡(luò)展開(kāi)了研究，取得了一定的成果。

以華為Network5.0團(tuán)隊(duì)提出的無(wú)損網(wǎng)絡(luò)方案為例（如上圖所示），在擁塞控制方面，通過(guò)采用動(dòng)態(tài)虛通道的方案，將基于端口的擁塞控制改變?yōu)檩^細(xì)粒度的基于流的擁塞控制，從而將不同的流進(jìn)行分離，避免出現(xiàn)擁塞流影響正常流的問(wèn)題。在流量控制方面，其通過(guò)推拉混合調(diào)度的方法，將傳統(tǒng)的基于局部信息進(jìn)行調(diào)度的方案，改變?yōu)榫C合考慮發(fā)送端、接收端、網(wǎng)絡(luò)的全局調(diào)度方案，該方案可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的不同負(fù)載，動(dòng)態(tài)調(diào)整相應(yīng)的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)低負(fù)載下網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延低、吞吐高，高負(fù)載下丟包少的目的，以此來(lái)同時(shí)兼顧低延時(shí)和高吞吐。同時(shí)，方案提出了負(fù)載感知逐包分發(fā)的方法，通過(guò)逐包負(fù)載分擔(dān)和負(fù)載感知實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的目的。在逐包負(fù)載分擔(dān)方面，通過(guò)減小負(fù)載分擔(dān)的粒度，并應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)重排進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低網(wǎng)絡(luò)擁塞概率的目的;在負(fù)載感知方面，通過(guò)動(dòng)態(tài)感知并抑制重載/超長(zhǎng)路徑，減少收端亂序，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最大化的負(fù)載均衡。方案也提出了其它方面的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，通過(guò)這些設(shè)計(jì)，使得無(wú)損網(wǎng)絡(luò)向著低時(shí)延，無(wú)丟包的方向發(fā)展，從而適用于數(shù)據(jù)中心發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的需求。

相信隨著各種應(yīng)用在云平臺(tái)上不斷被部署和使用，以低延時(shí)、無(wú)丟包為目的進(jìn)行研發(fā)的無(wú)損網(wǎng)絡(luò)可以更好的提升云平臺(tái)在計(jì)算、存儲(chǔ)等各方面的性能。ODCC將繼續(xù)推動(dòng)無(wú)損網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和測(cè)試驗(yàn)證方案，以此推動(dòng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)云化的進(jìn)一步發(fā)展。