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機器之心編輯部

近日，全球網絡通信頂會 ACM SIGCOMM 2025 在葡萄牙落幕，共 3 篇論文獲獎，華為網絡技術實驗室與香港科技大學 iSING Lab 合作的 DCP 研究成果，獲本屆大會 Best Student Paper Award (Honorable Mention)，成為亞洲地域唯一獲獎的論文。

上周，第 39 屆 ACM SIGCOMM 大會近日在葡萄牙落下帷幕，來自世界各地的技術大牛分享了計算機網絡領域最前沿的技術，為本領域的從業者貢獻了一場頂級的技術盛宴。ACM SIGCOMM 是網絡領域最頂級的學術會議，對論文的質量要求極高，不僅有很強的學術性，也與產業界聯系緊密，吸引全世界各大 OTT 和網絡設備廠商等熱情參與。

本屆 SIGCOMM 投稿共 463 篇，錄用 75 篇，接收率僅 16.2%，全球僅 3 篇論文獲獎。華為網絡技術實驗室與香港科技大學 iSING Lab 合作的新型 RDMA 傳輸架構DCP，獲本屆大會 Best Student Paper Award (Honorable Mention)，成為亞洲地域唯一的獲獎論文。該論文提出的數控分離傳輸架構 DCP，解決大規模 AI 集群網絡可擴展性難題，幫助構建大規模、高性能、高可靠的網絡底座，充分釋放 AI 算力。

該論文體現出華為公司在網絡領域的深厚積累。除此獎項之外，華為網絡技術實驗室近幾年曾在多個國際頂級會議獲獎，包括 Hot Interconnects 2024 最佳學術論文獎、FSE 2024 杰出論文獎等。UB-Mesh 超節點網絡架構近期在 Hot Chips 2025 發表，在業界引起廣泛關注。

論文標題：Revisiting RDMA Reliability for Lossy Fabrics

論文地址：https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3718958.3750480

一、背景：算力激增驅動智算網絡規模不斷增大，現有傳輸技術面臨挑戰

AI 大模型快速發展，算力需求急速攀升，驅動集群網絡組網規模不斷擴大，通信距離也不斷拉遠。單一集群需要園區內多棟樓部署，同時受到部署策略、走線等物理因素限制，最大通信距離可達到 2km-10km；如果要規劃更高的算力規模，供電、散熱等能源問題會成為瓶頸，需要多集群聯合訓練，跨 AZ 場景最大通信距離可達到百公里。

當前智算網絡大多沿用已有數據中心技術，主要的技術路線是基于 PFC 流控的無損 RDMA 網絡。但隨著組網規模的進一步增大，PFC 帶來的頭阻、死鎖、運維等問題會更凸顯，嚴重影響網絡性能。另外，在交換機交換容量增大、交換芯片 Buffer 增長速度滯后等趨勢下，該路線將會面臨 Buffer 不足的問題。與此同時，業界也一直在探索高效的有損 RDMA 路線，例如在 RDMA 網卡 (RNIC) 中實現選擇性重傳機制。然而這條路線仍然面臨 ECMP 沖突、RTO 超時等問題，并且對多路徑、逐包均衡等技術兼容性不好。

針對上述問題，文章提出了 DCP（Data Control Partitioning）數控分離技術，重構了高速有損網絡的 RDMA 可靠性設計，推動智算網絡向容損、逐包均衡等方向演進。該方案對控制信息和數據信息采用不同傳輸策略，對數據信息允許有損傳輸，對控制信息采用無損傳輸，可以大大降低對 Buffer 的依賴，徹底消除 PFC 帶來的頭阻、死鎖等問題，同時兼容多路徑傳輸、逐包均衡等技術，支持百萬卡規模、百公里等大規模、長距離、高性能網絡傳輸的需求。

二、DCP 設計思路

DCP 是一種聯合設計交換機和 RNIC 的傳輸架構，包含 DCP-Switch 和 DCP-RNIC。DCP 概念上定義了數據平面（DP）用于有效載荷傳輸和控制平面（CP）用于報文頭部傳輸。與無損 RDMA 網絡通過 PFC 同時保證 DP 和 CP 的無損性不同，DCP-Switch 引入 Packet Trimming 功能，每當網絡出現丟包時，會把丟失報文的頭部封裝成 Header-Only（HO）報文傳輸給接收端；DCP-Switch 使用加權輪詢（WRR）調度器來優先處理控制隊列，從而確?？刂破矫妫–P）傳輸的無損性，同時允許數據平面（DP）以有損方式運行。

同時，DCP-RNIC 利用無損控制平面的特性來增強 RNIC 的可靠性，實現了以下幾項關鍵功能：

Precise and Fast HO-based Retransmission：發送方根據 HO 包攜帶的 PSN 精確并高效地重傳丟失的包；Order-tolerant Packet Reception：接收端 RNIC 可以直接將任何包（無論是有序還是亂序）寫入其相應的應用程序內存地址，消除了對重排序緩沖區的需求；Bitmap-free Packet Tracking：DCP-RNIC 利用無損 CP 的 “Exactly Once” 特性，消除了包級別 bitmap 的需求，采用包計數來跟蹤聚合的消息級信息，顯著減少了內存開銷和處理周期。

三、實驗效果

文章針對 DCP 進行了全面的技術驗證，主要包括兩部分：1）原型樣機測試（含 DCP-Swtich 和 DCP-RNIC）；2）大規模仿真實驗。

原型樣機測試結果：組網拓撲如上圖所示，DCP 傳輸技術與逐包負載均衡原生適配，相較于 Mellanox RNIC，DCP 在丟包恢復效率上提高了 1.6×～72×，在 AI 工作負載的完成時間上降低了 42%；相較于 IRN 和 MP-RDMA，DCP 在通用負載測試上分別取得了 2.1× 和 1.6× 的性能提升。此外， DCP 在 10 公里長距測試下實現了接近理想的高吞吐，DCP 理論上可實現百公里高性能傳輸。

仿真實驗結果：組網拓撲如上圖所示，DCP 傳輸技術相較于 MP-RDMA 和 IRN（業界 SOTA 的 lossless 和 lossy 傳輸解決方案），在智算流量場景（如 AllReduce）下，平均降低了 38% 和 45% 的任務完成時間 JCT（如下圖 a 所示）；在通算流量場景下，分別降低了 16% 和 10% 的 P95 尾部流完成時間 FCT。此外，在 1000 公里長距大規模實驗中，相較于 MP-RDMA 和 IRN 方案，DCP 分別降低了 95% 和 51% 的 P95 尾部完成時間（如下圖 d 所示）。

四、總結

華為網絡技術實驗室提出的 DCP 技術，是一種面向有損網絡的高性能 RDMA 傳輸架構，通過將輕量級無損控制平面與硬件高效的 RNIC 設計相結合，消除了對 PFC 的依賴，支持包級負載均衡，并避免了 RTO。原型和仿真表明，DCP 的性能顯著優于現有的 RDMA 解決方案，有利于推進高性能 RDMA 傳輸技術在有損網絡中的應用。

經了解，華為網絡技術實驗室在研究面向 AI 原生的傳輸技術 AI-Native Transport（ANT），通過逐包均衡 / 多路徑、算效優先調度、容損傳輸等技術，為 AI 智算網絡提供高吞吐、高算效、高可擴展的傳輸能力，本次 SIGCOMM 文章的 DCP 技術是 ANT 若干特性之一。