[發(fā)明專利]一種基于隊列緩存平衡因子的MPTCP傳輸控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910458276.7
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110266608B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐善臣;姚加敏;王珣;賀思程;張莉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: H04L47/125
• 分類號: H04L47/125;H04L47/27;H04L49/9047
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1.一種基于隊列緩存平衡因子的MPTCP傳輸控制方法，包括以下部分：

A、提出緩存池平衡因子，構(gòu)建ToR集群緩存平衡隊列，建立基于隊列緩存的平衡因子的ToR集群資源緩沖池系統(tǒng)；

B、提出基于隊列緩存平衡因子的數(shù)據(jù)分組流量負載平衡模型；

C、基于隊列緩存的平衡因子的MPTCP傳輸控制方法；

所述的部分A中，所述的平衡隊列Q為ToR緩沖池，并定義接收并暫存每條鏈路數(shù)據(jù)為進程P，總進程數(shù)為N^p＝n×k，每個平衡隊列下有k個進程；該系統(tǒng)中K個MPTCP連接共享n條瓶頸鏈路L的帶寬，帶寬都為C，流往返傳輸時延為T_i；

所述的部分B中，所述的數(shù)據(jù)分組流量負載平衡模型需要將數(shù)據(jù)分組流量分配到N^p個進程使n個平衡隊列負載均衡，且不產(chǎn)生吞吐量坍塌；根據(jù)平衡隊列因子ρ動態(tài)的調(diào)整子流擁塞窗口值，使得ToR集群不會發(fā)生吞吐量坍塌，且瓶頸鏈路被充分利用；該數(shù)據(jù)分組流量負載平衡模型旨在尋找一個分配方案使得以下約束優(yōu)化問題成立，使得ToR集群N個進程接收并緩存的數(shù)據(jù)量等于發(fā)送端S總數(shù)據(jù)量，通過ToR集群交換機顯式地分配擁塞窗口值，將Q_i，ave公平的分配給經(jīng)過的N^F個子流，通過ρ調(diào)節(jié)流分配的緩沖池大小，其中ρ∈[CT_i/Q_i,ave，1]；

其中

(2)Q_i,ave為平衡隊列i期望負載

(3)Q_i(M)為平衡隊列i上實際接收緩存的數(shù)據(jù)量

(4)任意MPTCP子流獲得擁塞窗口值為

(5)約束條件為B_i(M)≤0，i∈(0，1，2...,N^p-1))

所述的部分C中，所述的傳輸控制方法基于窗口的擁塞控制方法，分別對發(fā)送端S、ToR集群和接收端D進行設(shè)計，

其中

(1)發(fā)送端S：

發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)包時初始化包頭中負責(zé)攜帶窗口值的window域，初始化為0xffff；收到ACK后，根據(jù)ACK包頭中攜帶的窗口值更新window域的值即發(fā)送端擁塞窗口值；

(2)ToR集群：

ToR集群主要負責(zé)基于平衡隊列公式維護流的數(shù)目N^F以及計算窗口值大小并賦給經(jīng)過的數(shù)據(jù)包；每個ToR交換機維護經(jīng)過進入端口的流數(shù)目，收到SYN包時，將流的數(shù)目加一，收到FIN包時，將流的數(shù)目減一；對于經(jīng)過的數(shù)據(jù)包，判斷B_i(M)＞0，則對子流進行關(guān)閉，以不再接收數(shù)據(jù)分組，比較包頭中攜帶的window值和計算出的擁塞窗口值將較小值賦給window域；

(3)接收端D：

接收端收到數(shù)據(jù)包后，將包頭中window域攜帶的值與接收窗口awnd進行比較，將兩者的較小值賦給ACK包頭中的窗口window域，然后反饋回發(fā)送端。