Design and implementation of a new optimized coupled BBR

Abstract

Abstract : An essential element in MPTCP is the congestion control algorithm (CCA), which plays a vital role in regulating the transmission of data across multiple subflows (SFs). However, there are two primary challenges associated with MPTCP CCAs. Firstly, MPTCP flows need to possess an edge over single-path flows. Secondly, MPTCP flows should exhibit fairness, meaning that SFs sharing a common bottleneck should utilize a bandwidth comparable to that of a single-path flow. Despite the creation of multiple MPTCP congestion control algorithms (CCAs), none of them have managed to overcome these challenges in all scenarios. In response to this, Google introduced the Bottleneck Bandwidth and Round-trip Time (BBR), a novel CCA designed for single-path TCP. BBR utilizes a network model to achieve exceptional throughput while minimizing delays. To leverage the high performance of BBR, in this work, we adapted this algorithm to be coupled and operate within MPTCP. To achieve this objective, we utilized the principle of the Linked Increase Algorithm (LIA). This work has successfully published on GitHub SAFARI and BOUFELDJA [2023] as a public repository. The repository serves as a comprehensive demonstration of the project’s code, and resources, making it accessible to a wider audience of developers and researchers.***

Résumé Un ´el´ement essentiel du MPTCP est l’algorithme de contrˆole de la congestion (CCA), qui joue un rˆole vital dans la r´egulation de la transmission des donn´ees `a travers de multiples sous-flux (SF). Cependant, les CCA du MPTCP posent deux probl`emes majeurs. Premi`erement, les flux MPTCP doivent poss´eder un avantage sur les flux `a chemin unique. Deuxi`emement, les flux MPTCP doivent ˆetre ´equitables, ce qui signifie que les FS partageant un goulot d’´etranglement commun doivent utiliser une largeur de bande comparable `a celle d’un flux `a chemin unique. Malgr´e la cr´eation de plusieurs algorithmes de contrˆole de la congestion (CCA) pour MPTCP, aucun d’entre eux n’a r´eussi `a surmonter ces difficult´es dans tous les sc´enarios, aucun d’entre eux n’a r´eussi `a surmonter ces d´efis dans tous les sc´enarios. C’est pourquoi Google a introduit l’algorithme BBR (Bottleneck Bandwidth and Roundtrip Time), Google a introduit le Bottleneck Bandwidth and Round-trip Time (BBR), un nouvel ACC con¸cu pour le TCP `a chemin unique. BBR utilise un mod`ele de r´eseau pour atteindre un d´ebit exceptionnel tout en minimisant les d´elais. Pour b´en´eficier des hautes performances de BBR, dans ce travail, nous avons adapt´e cet algorithme pour le coupler et le faire fonctionner dans MPTCP. Afin d’atteindre cet objectif, nous avons utilis´e le principe de l’algorithme Linked Increase (LIA). Ce travail a ´et´e publi´e avec succ`es sur GitHub SAFARI and BOUFELDJA [2023] en tant que r´ef´erentiel public. Le r´ef´erentiel sert de d´emonstration compl`ete du code et des ressources du projet, le rendant accessible `a un large public de d´eveloppeurs et de chercheurs.