[發(fā)明專利]一種網(wǎng)絡(luò)緩存受限的分布最優(yōu)流控制方法

有效

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• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106850452B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 官權(quán)升;郝樹鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/861;H04L12/925;H04L29/08
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)緩存受限的分布最優(yōu)流控制方法，具體步驟如下：源節(jié)點根據(jù)目的節(jié)點反饋的路徑價格信息調(diào)整發(fā)送速率；中間節(jié)點根據(jù)鏈路負(fù)載周期性計算鏈路價格并更新目的節(jié)點的反饋包攜帶的路徑價格；目的節(jié)點收到源節(jié)點數(shù)據(jù)包后，向源節(jié)點發(fā)送頭部攜帶路徑價格的反饋包。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)緩存受限的分布最優(yōu)流控制方法考慮了鏈路有限的緩存對于流控制的影響，使得鏈路利用率得以提高；直接從緩存的角度出發(fā)，更接近流控制的本質(zhì)，即防止緩存溢出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)流控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種網(wǎng)絡(luò)緩存受限的分布最優(yōu)流控制方法。

背景技術(shù)

多服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是通信網(wǎng)絡(luò)重要組成部分，可大致分為彈性業(yè)務(wù)和非彈性業(yè)務(wù)兩類。彈性業(yè)務(wù)，如文件傳輸，視頻點擊，網(wǎng)頁服務(wù)等，對網(wǎng)絡(luò)時延要求不敏感，其傳輸速率可變；非彈性業(yè)務(wù)，如視頻流服務(wù)，語音業(yè)務(wù)等，因服務(wù)的即時性，對網(wǎng)絡(luò)時延有較高的要求，傳輸速率不可變。本設(shè)計專注于優(yōu)化有線網(wǎng)絡(luò)彈性業(yè)務(wù)的資源利用。

與非彈性業(yè)務(wù)相比，彈性業(yè)務(wù)不采用接納控制機(jī)制(即在服務(wù)連接前先檢查現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源是否滿足服務(wù)的需要，如不能則不接受服務(wù)連接)，故存在資源暫時耗盡，不能滿足當(dāng)前所有服務(wù)的需求，繼而發(fā)生擁塞的情況。這時網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量就會下降，不能很好地滿足用戶體驗。故應(yīng)有一種機(jī)制來控制業(yè)務(wù)服務(wù)源端的發(fā)送速率，使其不超過服務(wù)目的端的接受能力，達(dá)到防止網(wǎng)絡(luò)資源耗盡的發(fā)送，從而有效避免擁塞，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源利用及網(wǎng)絡(luò)資源分配公平性的目的。流控制(flow control)是實現(xiàn)上述目的的一種機(jī)制，在數(shù)據(jù)發(fā)送端控制發(fā)送速率繼而實現(xiàn)端到端吞吐量最優(yōu)化，防止丟包發(fā)生的宗旨。

現(xiàn)有的關(guān)于流控制的工作可以大致歸為兩類：基于窗口的流控制和基于速率的流控制。

1)基于窗口的流控制：

代表是以傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol)及其改進(jìn)版協(xié)議(TCP-Reno，TCP-Vegas,FAST-TCP等)為主的一類網(wǎng)絡(luò)傳輸層的協(xié)議。上述TCP協(xié)議的共同缺點是對RTT的測量準(zhǔn)確度要求很高，發(fā)送窗口受RTT的波動影響很大，故RTT的測量及估計是這些協(xié)議的一個挑戰(zhàn)。

2)基于速率的流控制：

以O(shè)FC為代表的基于速率的流控制，以鏈路帶寬為限制條件，調(diào)整流速率，使經(jīng)過鏈路的流速率之和小于鏈路帶寬。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種網(wǎng)絡(luò)緩存受限的分布最優(yōu)流控制方法。

本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

一種網(wǎng)絡(luò)緩存受限的分布最優(yōu)流控制方法，所述流控制方法包括：

(1)源節(jié)點：

S1、將源節(jié)點的發(fā)送速率初始化為任一大于等于零同時小于等于源節(jié)點所在鏈路的鏈路帶寬的值，該數(shù)據(jù)流傳輸路徑的價格初始化為任一大于零的值，記錄該數(shù)據(jù)流初始化的發(fā)送速率到源節(jié)點；

S2、創(chuàng)建頭部攜帶節(jié)點所記錄的最新發(fā)送速率的數(shù)據(jù)包，以該發(fā)送速率發(fā)送上述數(shù)據(jù)包；

S3、收到來自目的節(jié)點的反饋包后，取出該包頭中的路徑價格信息，并以此更新源節(jié)點記錄的路徑價格；

S4、根據(jù)節(jié)點記錄的路徑價格，周期性計算節(jié)點發(fā)送速率并記錄到節(jié)點，返回步驟S2執(zhí)行；

(2)目的節(jié)點：

每收到來自源節(jié)點的數(shù)據(jù)包，產(chǎn)生一個頭部攜帶路徑價格信息的反饋包，該反饋包的路徑價格置0，向源節(jié)點發(fā)送該反饋包；

(3)中間節(jié)點：

R1、初始化鏈路價格為任一大于零的值，記錄該鏈路價格到中間節(jié)點，初始化經(jīng)過該鏈路的流速率之和為零，記錄該鏈路的流速率之和到節(jié)點；