3.3 Restoring Fairness with virtual

3.3 Restoring Fairness with virtual-ECN
vCC offers the ability to transform a non-ECN flow into a virtual-ECN flow. We now evaluate whether this is sufficient to address the unfairness discussed in Section 3.1. Figure 11(a) plots the goodput achieved with 9 ECN flows and one non-ECN flow sharing a 10 Mbps bottleneck link. It shows again how the non-ECN flow suffers from strong unfairness. Figure 11(b) shows the goodput achieved in the same setting, except that the non-ECN flow has been replaced with virtual-ECN. The resulting goodput of the flow from the ECN-incapable guest is now similar to that of its ECNcapable peers, with goodput 103.8% of the average goodput of the ECN-capable flows. To summarize, the translation layer uses receive-window throttling to cause the guest that does not support ECN to mimic its ECN peers, significantly improving its own goodput and the fairness of the network.
4. EVALUATION: HYPERVISOR BANDWIDTH SHARING
In this section, we describe a proof-of-concept vCC translation layer, which we implement on the VMware vSphere ESXi 6.0 hypervisor. We later illustrate how it can be used to provide bandwidth sharing. The vCC translation layer is implemented as a filter called DVFilter [38] in the hypervisor’s vSwitch. All per-flow states necessary for translation are stored in the hypervisor’s own memory. The translation layer monitors flows passing through the switch, and inspects the headers in order to maintain correct state information about the flow (e.g., the
current srtt, or the number of packets in flight). When the vCC translation layer determines it should modify headers, it changes the packet headers, recomputes the checksum, and allows the packet to pass through the filter. In particular, in this section, we demonstrate how we implemented receive window throttling in this vCC layer.
Consider a multi-tenant datacenter. Each virtual machine may be the source of many TCP flows. However, not all of these flows should necessarily be treated the same for optimal performance. For example, some may be short but timesensitive, while others are long but elastic. Thus, it can be useful to limit the rate at which certain applications are able to send. More generally, the ability to enforce tenant-based dynamic bandwidth allocations down to the granularity of
applications is important to meet performance and SLA targets. WAN traffic shaping using a local Linux bandwidth enforcer is a promising approach [39]. This requires a uniform
OS installation that does not generally allow multi-tenant hosting. Bandwidth limiting is available at guest granularity in some modern hypervisors (such as Microsoft’s Hyper-V
and VMware’s ESXi), but per-application throttling is generally not. Moreover, to throttle bandwidth, these techniques can rely on either dropping packets or building large queues,
which can have a detrimental effect on flow performance and latency. Here we show another application of the receive-window throttling abilities of vCC. By controlling the end-to-end
number of in-flight packets, vCC provides a fine-grained, datacenter-wide coordination of bandwidth allocation. The hypervisor detects the signature of a tenant, port or packet, and restricts the bandwidth used by this particular set of traffic. In addition, the bandwidth limit can be changed dynamically, depending on signals from the network or from the guest. Our hypervisor implementation provides a proof-ofconcept for dynamic application-graunlarity bandwidth throttling. In this experiment, the vCC-enabled hypervisor is nested on another ESXi running on a Dell Poweredge T610 server, with 12 GB of RAM and two Intel Xeon processors at 2.4 GHz. Two guest VMs (Linux Centos 6.4) are hosted on top of the hypervisor, with the vCC translation layer installed in its vSwitch. They communicate through that hypervisor’s vSwitch. One guest runs an iPerf server on 5 TCP ports. We divide flows into preferred and unpreferred flows. The preference can be seen as reflecting time-sensitive or higher-paying tenants, for example. Three ports are given to unpreferred flows, and two to preferred flows. The total
amount of window space, i.e., the sum of the RWINs of all active flows, remains constant at all times. The translation layer is configured to evenly divide the available window space among unpreferred flows in the absence of preferred ones. When it detects active in-flight preferred flows, the translation layer dynamically changes the window space allocation to proportionally assign more window space to preferred flows (3 times as much per preferred flow as per unpreferred flow), and divides the remainder among the unpreferred flows evenly.

Kết quả (Việt) 1:

3.3 khôi phục lại sự công bằng với ảo ECNvCC cung cấp khả năng chuyển đổi một dòng chảy ECN thành một dòng chảy ảo ECN. Chúng tôi bây giờ đánh giá cho dù điều này là đủ để giải quyết những bất công thảo luận trong phần 3.1. Con số 11(a) lô goodput đạt được với 9 ECN chảy và dòng chảy một không-ECN chia sẻ một liên kết nút cổ chai 10 Mbps. Nó cho thấy một lần nữa như thế nào chảy ECN bị bất công mạnh mẽ. Hình 11 (b) cho thấy goodput đạt được trong các thiết lập tương tự, ngoại trừ rằng dòng chảy ECN đã được thay thế bằng ảo ECN. Goodput kết quả của dòng chảy từ ECN và không có khả năng đánh bây giờ là tương tự như của các đồng nghiệp ECNcapable, với goodput 103.8% goodput trung bình của dòng chảy ECN có khả năng. Tóm lại, các lớp dịch sử dụng nhận-cửa sổ throttling gây ra đánh không hỗ trợ ECN để bắt chước các bạn đồng trang lứa ECN, cải thiện đáng kể goodput riêng của mình và sự công bằng của mạng.4. ĐÁNH GIÁ: HYPERVISOR BĂNG THÔNG CHIA SẺTrong phần này, chúng tôi mô tả một lớp bằng chứng của khái niệm vCC dịch chúng tôi thực hiện trên VMware vSphere ESXi 6.0 hypervisor. Chúng ta sau này minh họa làm thế nào nó có thể được sử dụng để cung cấp băng thông chia sẻ. Lớp dịch vCC được thực hiện như một bộ lọc được gọi là DVFilter [38] trong hypervisor của vSwitch. Tất cả cho một dòng chảy kỳ cần thiết cho việc dịch thuật được lưu trữ trong bộ nhớ của hypervisor. Lớp dịch kiểm soát dòng chảy qua các chuyển đổi, và kiểm tra các tiêu đề để duy trì trạng thái chính xác thông tin về dòng chảy (ví dụ, cáchiện tại srtt, hoặc số lượng gói dữ liệu trong chuyến bay). Khi lớp dịch vCC xác định nó nên sửa đổi tiêu đề, nó thay đổi các tiêu đề gói tin, recomputes checksum, và cho phép gói tin đi qua bộ lọc. Đặc biệt, trong phần này, chúng tôi chứng minh làm thế nào chúng tôi thực hiện nhận được sổ throttling trong lớp vCC này.Hãy xem xét một đa thuê nhà Trung tâm dữ liệu. Mỗi máy ảo có thể là nguồn gốc của nhiều TCP chảy. Tuy nhiên, không phải tất cả các dòng chảy nên nhất thiết phải đối xử như nhau cho hiệu suất tối ưu. Ví dụ, một số có thể ngắn nhưng timesensitive, trong khi những người khác là dài nhưng đàn hồi. Vì vậy, nó có thể hữu ích để hạn chế tỷ lệ mà tại đó các ứng dụng nhất định có thể gửi. Nói chung, có khả năng để thực thi các người thuê nhà dựa trên băng thông động phân bổ xuống granularity củaứng dụng quan trọng là phải đáp ứng SLA mục tiêu và hiệu quả. WAN traffic shaping bằng cách sử dụng một enforcer Linux băng thông địa phương là một cách tiếp cận hứa hẹn [39]. Điều này đòi hỏi một bộ đồng phụcCài đặt hệ điều hành không thường cho phép nhiều người thuê nhà lưu trữ. Cách hạn chế băng thông có sẵn ở đánh trong một số hypervisors hiện đại (chẳng hạn như Microsoft Hyper-Vvà của VMware ESXi), nhưng một ứng dụng throttling nói chung là không. Hơn nữa, để throttle băng thông, các kỹ thuật này có thể dựa vào thả gói hoặc xây dựng hàng đợi lớn,đó có thể có một ảnh hưởng bất lợi cho dòng chảy hiệu suất và độ trễ. Ở đây, chúng tôi hiển thị các ứng dụng khác của cửa sổ nhận khả năng throttling của vCC. Bằng cách kiểm soát end-to-endsố chuyến bay gói, vCC cung cấp một điều phối hạt mịn, Trung tâm dữ liệu toàn phân bổ băng thông. Hypervisor phát hiện chữ ký của người thuê nhà, cổng hoặc gói, và hạn chế băng thông được sử dụng bởi điều này thiết lập cụ thể của lưu lượng truy cập. Ngoài ra, giới hạn băng thông có thể thay đổi tự động, tùy thuộc vào tín hiệu từ mạng hay từ các khách mời. Chúng tôi thực hiện hypervisor cung cấp bằng chứng ofconcept cho ứng dụng năng động-graunlarity throttling băng thông. Trong thử nghiệm này, kích hoạt vCC hypervisor lồng nhau trên một ESXi chạy trên một máy chủ Dell Poweredge T610, với 12 GB RAM và bộ xử lý Intel Xeon hai tại 2.4 GHz. Hai đánh máy ảo (Linux Centos 6.4) được lưu trữ trên đầu trang của hypervisor, với lớp dịch vCC được cài đặt trong vSwitch của nó. Họ giao tiếp thông qua đó hypervisor vSwitch. Một khách chạy một máy chủ iPerf trên cổng TCP 5. Chúng tôi chia chảy thành dòng chảy ưa thích và unpreferred. Các sở thích có thể được xem như là phản ánh thời gian nhạy cảm hoặc cao, trả tiền thuê nhà, ví dụ. Ba cổng được dành cho unpreferred dòng chảy, và hai dòng chảy ưa thích. Tổng sốsố tiền của các cửa sổ không gian, tức là tổng của RWINs tất cả hoạt động dòng, vẫn liên tục mọi lúc. Lớp dịch được cấu hình để đồng đều phân chia không gian cửa sổ có sẵn trong unpreferred chảy trong sự vắng mặt của những người ưa thích. Khi nó phát hiện hoạt động chảy trong chuyến bay ưa thích, các lớp dịch tự động thay đổi phân bổ không gian cửa sổ tương ứng có thể chỉ định nhiều cửa sổ không gian cho dòng chảy ưa thích (3 lần như nhiều một ưa thích dòng theo dòng chảy unpreferred), và phân chia thời gian còn lại trong số các dòng chảy unpreferred đồng đều.

Kết quả (Việt) 2:

3.3 Khôi phục lại sự công bằng với ảo-ECN
VCC cung cấp khả năng chuyển đổi một dòng chảy không ECN vào một dòng chảy ảo-ECN. Bây giờ chúng ta đánh giá liệu này là đủ để giải quyết những bất thảo luận trong Phần 3.1. Hình 11 (một) lô các lưu lượng đạt được với 9 dòng ECN và một chia sẻ một liên kết nút cổ chai 10 Mbps dòng chảy không ECN. Nó cho thấy một lần nữa như thế nào không ECN dòng chảy bị bất công mạnh mẽ. Hình 11 (b) cho thấy lưu lượng đạt được trong các thiết lập tương tự, ngoại trừ các dòng chảy không ECN đã được thay thế bằng ảo-ECN. Các lưu lượng kết quả của dòng chảy từ các khách ECN-không có khả năng bây giờ là tương tự như của các đồng nghiệp ECNcapable của nó, với lưu lượng 103,8% của lưu lượng trung bình của dòng ECN có khả năng. Để tóm tắt, các lớp dịch sử dụng nhận được cửa sổ điều tiết để gây ra các khách mà không hỗ trợ ECN để bắt chước các đồng nghiệp ECN, cải thiện đáng kể lưu lượng riêng của nó và sự công bằng của các mạng.
4. ĐÁNH GIÁ: hypervisor BĂNG THÔNG SHARING
Trong phần này, chúng tôi mô tả một lớp VCC dịch proof-of-concept, mà chúng tôi thực hiện trên VMware vSphere ESXi 6.0 hypervisor. Sau đó chúng tôi minh họa làm thế nào nó có thể được sử dụng để cung cấp chia sẻ băng thông. Các lớp dịch VCC được thực hiện như một bộ lọc gọi là DVFilter [38] trong vSwitch của hypervisor. Tất cả các tiểu bang mỗi dòng cần thiết để dịch được lưu trữ trong bộ nhớ riêng của hypervisor. Các màn hình lớp dịch chảy qua chuyển đổi, và kiểm tra các tiêu đề để duy trì thông tin trạng thái chính xác về dòng (ví dụ,
srtt hiện tại, hoặc số lượng các gói dữ liệu trong máy bay). Khi lớp dịch VCC xác định nó nên sửa đổi tiêu đề, nó thay đổi các tiêu đề gói tin, recomputes tổng kiểm tra, và cho phép các gói tin đi qua bộ lọc. Đặc biệt, trong phần này, chúng tôi chứng minh thế nào chúng ta thực hiện được điều tiết cửa sổ trong lớp VCC này.
Hãy xem xét một trung tâm dữ liệu đa người thuê nhà. Mỗi máy ảo có thể là nguồn gốc của nhiều dòng TCP. Tuy nhiên, không phải tất cả những dòng chảy nên nhất thiết phải được đối xử như nhau cho hiệu suất tối ưu. Ví dụ, một số có thể là ngắn nhưng timesensitive, trong khi những người khác là dài nhưng đàn hồi. Vì vậy, nó có thể hữu ích để hạn chế tốc độ mà một số ứng dụng có thể gửi. Tổng quát hơn, khả năng thực thi phân bổ băng thông động thuê nhà dựa trên xuống đến chi tiết của
ứng dụng là rất quan trọng để đáp ứng hiệu suất và SLA mục tiêu. WAN giao thông hình sử dụng một chấp hành viên băng thông Linux địa phương là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn [39]. Điều này đòi hỏi một bộ đồng phục
cài đặt hệ điều hành mà không thường cho phép nhiều người thuê hosting. Băng thông hạn chế có sẵn tại granularity khách mời trong một số siêu giám sát hiện đại (như của Microsoft Hyper-V
và ESXi VMware), nhưng mỗi ứng dụng tiết lưu thường là không. Hơn nữa, để hạn chế băng thông, những kỹ thuật này có thể dựa trên một trong hai bỏ các gói tin hoặc xây dựng hàng đợi lớn,
trong đó có thể có một ảnh hưởng bất lợi đến hiệu suất dòng chảy và độ trễ. Ở đây chúng ta thấy một ứng dụng khác của cửa sổ nhận-throttling khả năng của VCC. Bằng cách kiểm soát các end-to-end
số các gói tin trên máy bay, VCC cung cấp hạt mịn, trung tâm dữ liệu toàn điều phối phân bổ băng thông. Hypervisor phát hiện chữ ký của một người thuê nhà, cảng hoặc gói tin, và hạn chế băng thông được sử dụng bởi bộ này đặc biệt của giao thông. Ngoài ra, giới hạn băng thông có thể được tự động thay đổi, tùy thuộc vào tín hiệu từ mạng hay từ các khách mời. Thực hiện hypervisor của chúng tôi cung cấp một bằng chứng cho ofconcept động băng thông ứng dụng graunlarity throttling. Trong thí nghiệm này, các hypervisor VCC-kích hoạt được lồng vào một ESXi chạy trên một máy chủ Dell PowerEdge T610, với 12 GB bộ nhớ RAM và hai bộ xử lý Intel Xeon 2,4 GHz. Hai máy ảo khách (Linux Centos 6.4) được lưu trữ trên hypervisor, với lớp VCC dịch được cài đặt trong vSwitch của nó. Họ giao tiếp thông qua vSwitch của hypervisor. Một khách chạy một máy chủ iPerf trên 5 cổng TCP. Chúng tôi chia dòng chảy thành dòng ưa thích và unpreferred. Sự ưa thích có thể được xem là phản ánh khách thuê thời gian nhạy cảm hoặc có lương cao hơn, ví dụ. Ba cổng được trao cho các dòng unpreferred, và hai dòng ưa thích. Tổng
số lượng không gian cửa sổ, tức là tổng các RWINs của tất cả các luồng hoạt động, vẫn không đổi ở tất cả các lần. Các lớp dịch được cấu hình để đồng đều phân chia không gian cửa sổ có sẵn trong dòng unpreferred trong sự vắng mặt của những người ưa thích. Khi nó phát hiện hoạt động trên máy bay dòng ưa thích, lớp dịch tự động thay đổi việc phân bổ không gian cửa sổ để tương giao không gian cửa sổ hơn để lưu ưa thích (3 lần nhiều hơn mỗi dòng ưa thích theo dòng chảy unpreferred), và chia còn lại trong số các dòng unpreferred như nhau.