自配置多网络接口插座

摘要

MuniSocket（Multiple-Network-Interface Socket）通过利用通信主机上现有的多网络接口卡，提供了增强通信性能属性（如吞吐量、传输时间和可靠性）的机制。尽管与常规套接字相比，MuniSocket模型具有一些通信性能优势，但它也存在一些可用性和可管理性缺陷，包括建立多个通道并配置它们以获得良好的通信性能的复杂性。本文讨论了使用MuniSocket的一些增强功能自主计算技术。这些技术包括用于发现网络接口及其性能属性的自我发现，用于在接口上建立通道的自我配置，以及用于选择最佳通道组合以高效发送不同大小的消息的自我优化。虽然这些技术提高了计算机之间的通信性能，但它们也降低了配置MuniSocket的复杂性，并使其接口与常规TCP套接字接口兼容，这反过来又允许应用程序透明地使用MuniSocket。

介绍

局域网和广域网中的计算机可以通过无线、快速以太网和千兆以太网等多个同质或异构网络接口，通过交换机和路由器等一个或多个网络组件进行连接。利用多台计算机之间的这些多重互连来提高通信性能和可靠性是非常复杂的，尤其是在动态和异构环境中。引入了几种方法来利用一对节点之间现有的多个网络接口。一种实用而灵活的方法是MuniSocket模型（Mohamed等人，2006年）。MuniSocket通过主动利用多个网络接口进行数据传输，提供了增强通信性能属性（如吞吐量、传输时间和可靠性）的机制。MuniSocket是多个物理网络接口上的用户级套接字层。它提供了在局域网和广域网中的多台计算机之间同时使用多个网络接口的机制。此外，MuniSocket已用于许多需要大量数据传输的应用程序，如分布式文件系统。然而，MuniSocket遇到了一个降低可用性级别的问题。问题是它需要一些手动配置，需要用户执行各种测量和设置步骤。在本文中，我们开发了一个自我配置的MuniSocket，用于处理多个同质和异构网络接口和网络。这里的目标是使MuniSocket能够自我管理，以在各种互连场景下实现增强的通信性能。

MuniSocket的当前设计允许它支持一些机制来提高通信性能（Mohamed等人，2006年）和可靠性（Mohamet等人，2005年）。然而，要应用这些机制，用户必须手动完成几个配置步骤，包括定义用于在客户端和服务器节点之间建立连接的多个IP地址和端口。此外，当完成初始设置时，MuniSocket无法配置自己来处理不同的通信消息长度，以更好地优化异构网络接口卡和链路。这是提高整体绩效所需解决的一个重要组成部分。本文讨论了通过使用自我配置技术对MuniSocket进行的一些增强，这将使用户无需手动执行这些配置任务，并允许MuniSocket根据消息长度调整链接利用率。这些增强的总体优势是使MuniSocket API和使用类似于常规Socket，因此用户可以简单地用MuniSocket API替换Socket API，并直接在多个网络上使用其应用程序。这将使MuniSocket更加实用，并且不需要更改使用它的应用程序。

在本文的其余部分中，我们首先讨论了为利用多个网络接口而引入的一些相关工作和技术。在第3节中，我们提供了有关MuniSocket的信息，它允许使用多个网络接口卡，以及我们将采用的自主计算技术，以增强MuniSockt。第4节讨论了MuniSocket的可能信道配置，第5节提供了自我配置技术。性能增强在第6节中进行了讨论，而第7节对本文进行了总结，并提供了一些关于未来工作的备注。