[發明專利]一種新型艦船網絡擁塞控制方法

有效

• 申請號: 201910576911.1
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110336755B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李家志;江昊;吳靜;羅威;朱博
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: H04L47/11
• 分類號: H04L47/11;H04L67/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明公開了一種新型艦船網絡擁塞控制方法，該方法包括以下步驟：步驟一、獲取艦船網絡的網絡業務流量集合，當某一業務流中的數據包進入本地交換機中時，通過本地交換機將網絡狀態信息壓入數據包的狀態信息棧中，對數據包進行處理并轉發；步驟二、判斷艦船網絡中是否出現擁塞；當目的服務器收到帶網絡狀態信息的數據包后，存入時間序列數據庫中，分析連續若干數據包的狀態信息，根據其時間序列評價艦船網絡中是否出現擁塞；步驟三、控制器全局調度解決擁塞；控制器計算擁塞程度，根據不同數據鏈路的擁塞程度進行全局調度。本發明能夠有效解決擁塞問題，提升全網吞吐量，保障網絡傳輸的時效性。

技術領域

本發明涉及艦船網絡技術領域，尤其涉及一種新型艦船網絡擁塞控制方法。

背景技術

我國艦船網絡技術已經歷了三代技術發展，最早源于艦載作戰指揮系統的研制建設。在20世紀80年代早期，我國艦載作戰指揮系統針對點對點通信方式的弊端，采用1553B總線，速率為1Mbps，以基帶傳輸和主從通信工作模式。到20世紀90年代初期，為提高通信速率，應用商用10M以太網絡技術，并通過改造，使之適應于艦載作戰系統網絡。至21世紀初，隨著艦載作戰指揮系統的進一步發展，艦船網絡很快過渡到采用交換式以太網，速率也從10Mbps發展到100Mbps/1000Mbps。

隨著以太網技術的進步，艦船網絡連接范圍大大拓展了；根據業務范圍和具體要求，化成了多個子網獨立控制，并隨著軟件定義網絡(SDN)技術的推廣，加速了艦船網絡整體的靈活管控演進，但這些網絡在運行過程中，由于實際使用環境下流量突發且頻率高的特點，容易產生擁塞問題，而擁塞問題降低網絡吞吐量，惡化網絡環境。因此，結合軟件定義網絡和數據平面可編程技術的靈活和細粒度管控特性，對艦船網絡中擁塞問題進行研究，具有重要的理論及軍事應用價值。

傳統的網絡擁塞處理方法，如緩沖區分配、分組消滅、流量控制、抑制分組等存在監控時效慢、網絡效率低等缺點，影響一些需要快速響應的控制指令的傳輸。艦船網絡中，業務種類繁多，突發率高，更容易產生擁塞問題，惡化網絡環境。因此需要一種切實有效的方法對擁塞問題進行控制。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種新型艦船網絡擁塞控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種新型艦船網絡擁塞控制系統，該系統包括艦船網絡中設置的本地交換機、控制器、時間序列數據庫，收集本地的艦船網絡的網絡狀態信息，通過擁塞控制方法生成控制策略，向目的服務器中發送數據包；其中：

本地交換機，將網絡狀態信息壓入數據包的狀態信息棧中，隨數據包轉發路徑攜帶；

目的服務器，接收到數據包以后，將狀態信息棧中的狀態信息彈出，存至時間序列數據庫中；

控制器，其上層設有用于分析網絡狀態信息的應用程序，根據分析連續若干數據包的狀態信息，來判斷是否出現擁塞，如果出現，則生成新的分流規則通過控制器下發至數據平面。

進一步地，本發明的網絡狀態信息包括交換機ID和端口隊列長度。

本發明提供一種新型艦船網絡擁塞控制方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、獲取艦船網絡的網絡業務流量集合，當某一業務流中的數據包進入本地交換機中時，通過本地交換機將網絡狀態信息壓入數據包的狀態信息棧中，對數據包進行處理并轉發；

步驟二、判斷艦船網絡中是否出現擁塞；當目的服務器收到帶網絡狀態信息的數據包后，存入時間序列數據庫中，分析連續若干數據包的狀態信息，根據其時間序列評價艦船網絡中是否出現擁塞；

步驟三、控制器全局調度解決擁塞；控制器計算擁塞程度，根據不同數據鏈路的擁塞程度進行全局調度。

進一步地，本發明的步驟一的具體方法為：