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網(wǎng)絡擁塞控制和服務質(zhì)量（QoS）是兩個緊密相關的課題，對網(wǎng)絡進行有效的擁塞控制是提供有保證的網(wǎng)絡服務質(zhì)量的基礎，也是互聯(lián)網(wǎng)和專網(wǎng)高效率運行的根本保障之一。

麻省理工學院的一項研究發(fā)現(xiàn)，基于當前的擁塞控制算法(CCA)根本不可能創(chuàng)建一個公平、平等和無”饑餓”現(xiàn)象的網(wǎng)絡。

本周一麻省理工學院發(fā)布的論文發(fā)現(xiàn)，無論采用何種網(wǎng)絡擁塞控制算法，例如Google的BBR、FAST等，都會受到網(wǎng)絡物理限制的影響，導致一些用戶的帶寬被“餓死”。

研究人員在論文中說：“我們的定理表明，網(wǎng)絡擁塞控制算法最多只能從高吞吐量、低延遲范圍以及沒有饑餓現(xiàn)象（編者：一種極度的網(wǎng)絡資源分配不公平現(xiàn)象，例如嚴重卡頓和帶寬枯竭）這三個屬性中同時選擇兩個，無法同時全部實現(xiàn)?！?

該論文引用了一些非擁塞的網(wǎng)絡問題，例如ACK聚合和終端主機調(diào)度，它們破壞了嚴格的算法控制，通過估計來處理那些網(wǎng)絡上發(fā)生的超出控制范圍的事件。

研究人員寫道，在理想情況下，在單個網(wǎng)絡上運行的擁塞控制算法旨在聚合并協(xié)同工作，以實現(xiàn)盡可能小的延遲范圍。據(jù)研究人員稱，這恰恰就是問題的癥結(jié)所在。

“由于大多數(shù)CCA試圖在多個數(shù)量級的速率下工作，它們必須將一個大的速率范圍映射到一個小的延遲范圍。因此，即使預估排隊延遲的微小變化也會引起巨大的變化?！痹搱F隊寫道。

換而言之，雖然算法試圖掌控一切，但它們根本無法將現(xiàn)實世界中的物理缺陷或非擁塞延遲納入計算。

我們能設計出更好的擁塞控制算法嗎？

該論文承認，其結(jié)論“對于限制延遲的擁塞控制算法來說是一個噩耗”，并提出了“我們是否注定要在限制延遲和避免饑餓現(xiàn)象之間做出選擇”的嚴峻問題。

論文的首席研究作者、麻省理工學院計算機科學家Venkat Arun在接受IEEE Spectrum采訪時表示，他的團隊的發(fā)現(xiàn)為以前歸因于算法決策不佳和網(wǎng)絡容量不足的擁塞控制算法問題提供了新的思路。

Arun和他的團隊的研究表明，擁塞控制算法本身根本不是為了解決網(wǎng)絡抖動而設計的，該論文使用它來指代網(wǎng)絡延遲的非擁塞原因?！拔覀儾幌嘈磐ㄟ^將丟失率（或延遲）映射到發(fā)送率的算法來規(guī)避這個問題是可能的。”該團隊寫道。

對于這個這個看似不可避免的網(wǎng)絡管理僵局，MIT團隊提出了一些解決建議。在論文中，該團隊提出了幾項建議，例如增加算法排隊時間以解決抖動問題。

盡管如此，該團隊得出的結(jié)論是，即使這樣可能還不夠?！凹兇獾亩说蕉藫砣刂扑惴赡芸偸菚龅轿覀儼l(fā)現(xiàn)的問題，并且需要網(wǎng)絡內(nèi)支持，例如主動隊列管理、顯式擁塞信號或更強的隔離?！?

論文地址：http://people.csail.mit.edu/venkatar/cc-starvation.pdf