[發(fā)明專(zhuān)利]入隊(duì)標(biāo)記和出隊(duì)標(biāo)記相結(jié)合的顯示擁塞標(biāo)記方法及裝置

有效

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• 申請(qǐng)日: 2017-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107070804B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任豐原;單丹楓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/801
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/801;H04L29/06
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍

本發(fā)明提供了入隊(duì)標(biāo)記和出隊(duì)標(biāo)記相結(jié)合的顯示擁塞標(biāo)記方法及裝置，包括：在數(shù)據(jù)包入隊(duì)時(shí)，檢測(cè)數(shù)據(jù)包的隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₁)；若隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₁)大于或等于標(biāo)記閾值K₁，則對(duì)該數(shù)據(jù)包進(jìn)行顯示擁塞標(biāo)記；在數(shù)據(jù)包出隊(duì)時(shí)，檢測(cè)被標(biāo)記的數(shù)據(jù)包的隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₂)；若隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₂)小于標(biāo)記閾值K₁，則取消對(duì)該數(shù)據(jù)包的顯示擁塞標(biāo)記。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了降低顯示擁塞誤標(biāo)記引起的吞吐量丟失，獲取更高的吞吐量；在降低誤標(biāo)記的同時(shí)還提高了鏈路利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯式擁塞通知技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種入隊(duì)標(biāo)記和出隊(duì)標(biāo)記相結(jié)合的顯示擁塞標(biāo)記方法及裝置。

背景技術(shù)

在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，為了保證其低延時(shí)和高吞吐量，采用擁塞控制算法，使用顯式擁塞通知(ECN，Explicit Congestion Notification)來(lái)感知擁塞。當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以在IP包頭中設(shè)置一個(gè)標(biāo)記來(lái)代替丟棄數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)中心中所使用的顯示擁塞通知是基于隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行標(biāo)記的。在一個(gè)數(shù)據(jù)包即將進(jìn)入輸出隊(duì)列或要離開(kāi)輸出隊(duì)列時(shí)，檢查當(dāng)前數(shù)據(jù)包的隊(duì)列長(zhǎng)度，如果該長(zhǎng)度大于一個(gè)標(biāo)記閾值K₁，則對(duì)數(shù)據(jù)包做標(biāo)記。由于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要非常高的響應(yīng)性，顯示擁塞通知往往使用瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度而不是平均隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)與標(biāo)記閾值K₁做比較。并且為了減少排隊(duì)時(shí)延，該標(biāo)記閾值K₁設(shè)置得比較低。

另外一方面，由于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的速度變得越來(lái)越快，從以前的1Gbps發(fā)展到了現(xiàn)在的10/40Gbps。在這樣的高速網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器的協(xié)議棧在處理數(shù)據(jù)包時(shí)，CPU(CentralProcessing Unit)的開(kāi)銷(xiāo)非常大。為了減小CPU的開(kāi)銷(xiāo)，協(xié)議棧和網(wǎng)卡中引入了批處理技術(shù)，例如大段卸載(Large Segment Offload)，中斷聚合等。這些批處理技術(shù)會(huì)引入大量的突發(fā)流量到網(wǎng)絡(luò)中。

在網(wǎng)絡(luò)中大量存在突發(fā)流量時(shí)，而當(dāng)前數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的顯示擁塞標(biāo)記機(jī)制是基于瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度，這樣的算法會(huì)錯(cuò)誤地標(biāo)記數(shù)據(jù)包，進(jìn)而導(dǎo)致交換機(jī)中的隊(duì)列抖動(dòng)，最終造成緩存下溢，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)不能被充分利用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種入隊(duì)標(biāo)記和出隊(duì)標(biāo)記相結(jié)合的顯示擁塞標(biāo)記方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)確標(biāo)記，降低了顯示擁塞誤標(biāo)記引起的吞吐量丟失，提高交換機(jī)的鏈路利用率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種入隊(duì)標(biāo)記和出隊(duì)標(biāo)記相結(jié)合的顯示擁塞標(biāo)記方法，包括：

在數(shù)據(jù)包入隊(duì)時(shí)，檢測(cè)數(shù)據(jù)包的隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₁)；若隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₁)大于或等于標(biāo)記閾值K₁，則對(duì)該數(shù)據(jù)包進(jìn)行顯示擁塞標(biāo)記；

在數(shù)據(jù)包出隊(duì)時(shí)，檢測(cè)被標(biāo)記的數(shù)據(jù)包的隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₂)；若隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₂)小于標(biāo)記閾值K₁，則取消對(duì)該數(shù)據(jù)包的顯示擁塞標(biāo)記。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

在數(shù)據(jù)包入隊(duì)時(shí)，若隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₁)大于或等于標(biāo)記閾值K₁，且隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₁)的平均斜率avg_s1≥0，則對(duì)該數(shù)據(jù)包進(jìn)行顯示擁塞標(biāo)記；

在數(shù)據(jù)包出隊(duì)時(shí)，若隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₂)小于標(biāo)記閾值K₁或者隊(duì)列長(zhǎng)度q(t₂)的平均斜率avg_s2＜0，則取消對(duì)該數(shù)據(jù)包的顯示擁塞標(biāo)記。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

在數(shù)據(jù)包入隊(duì)時(shí)：