信息來源：安全內參

網絡擁塞控制和服務質量（QoS）是兩個緊密相關的課題，對網絡進行有效的擁塞控制是提供有保證的網絡服務質量的基礎，也是互聯網和專網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，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”現象的網絡。

本周一麻省理工學院發(fā)布的論文發(fā)現，無論采用何種網絡擁塞控制算法，例如Google的BBR、FAST等，都會受到網絡物理限制的影響，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象（編者：一種極度的網絡資源分配不公平現象，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?！?

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

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

“由于大多數CCA試圖在多個數量級的速率下工作，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。”該團隊寫道。

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)現為以前歸因于算法決策不佳和網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絡抖動而設計的，該論文使用它來指代網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，該團隊得出的結論是，即使這樣可能還不夠。“純粹的端到端擁塞控制算法可能總是會遇到我們發(fā)現的問題，并且需要網絡內支持，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