[發明專利]數據中心網絡的阻塞控制與調度融合方法及終端設備

有效

• 申請號: 201911306009.4
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN112995048B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 高程希;褚淑惠;須成忠;孟天暉;徐敏賢;張錦霞
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: H04L47/12
• 分類號: H04L47/12;H04L47/24;H04L47/27;H04L47/32;H04L47/6275
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明提供一種數據中心網絡的阻塞控制與調度融合方法及終端設備，包括：獲取網絡阻塞程度預測數據；獲取服務器端數據的實時發送量，結合阻塞程度預測數據，設定數據中心網絡中的數據流優先級；將數據流優先級加載到數據包報頭中，根據數據包攜帶的優先級，將數據包放置于交換機端口處緩沖區的不同優先級隊列中，按照設定的優先級調度方法進行調度；在交換機端口緩沖區滿時，將非空最低優先級隊列中的數據包移出隊列并將高優先級數據包加入隊列中。本發明有效融合了調度和阻塞控制兩種機制，提升了網絡服務質量。使阻塞窗口能夠滿足高優先級數據流需求；同時根據數據流的優先級采取有效的丟包策略，使丟包策略滿足高優先級數據流要求。

技術領域

本發明屬于數據中心網絡或網絡協議技術領域，尤其涉及一種數據中心網絡的阻塞控制與調度融合方法及終端設備。

背景技術

數據中心網絡作為大型云計算平臺中數據傳輸的重要組成部分，具有吞吐量高、延遲低等特點，其在數據挖掘、網絡搜索、分布式機器學習等應用中起到至關重要的作用，為網絡應用提供重要保障。

為提高網絡應用的服務質量，現有技術主要通過提高數據流吞吐量或者降低數據流的完成時間實現的。降低數據流的完成時間的方法為對數據流進行調度和阻塞控制。但是，在調度機制的優先級設定方案中，現有方案采用最短作業優先或者最短剩余量優先的調度原則。然而在多跳、動態的網絡中，不同數據流在網絡中的阻塞情況大不相同。因此，僅僅依靠數據流大小作為調度標準，無法適應復雜的動態網絡，使得優先級的設定無法達到最優；在阻塞控制機制中，數據流采用統一的方案進行阻塞窗口的調整。然而，從調度的角度看，統一的調整方案無法滿足高優先級數據流的需求。此外，現有商用交換機在端口緩沖區中配置多個優先級隊列，然而在緩沖區滿進行丟包時，沒有考慮數據流的優先級，使得高優先級的數據流也會被丟包，極大損傷網絡整體性能。

發明內容

有鑒于此，本發明實例提供了一種數據中心網絡的阻塞控制與調度融合方法，以解決現有方法存在的提高網絡服務質量效果不佳的技術問題。

本發明實例提供了一種數據中心網絡的阻塞控制與調度融合方法，包括：

獲取網絡的阻塞程度預測數據；

獲取服務器端數據的實時發送量，結合阻塞程度預測數據，設定數據中心網絡中的數據流優先級；

將所述數據流優先級加載到數據包的報頭中，根據數據包攜帶的優先級，將數據包放置于交換機端口處緩沖區的不同優先級隊列中，按照設定的優先級調度方法進行調度。

優選地，獲取網絡的阻塞程度預測數據，具體為：

設定所述交換機端口處緩沖區的總隊列長度閾值；

獲取當前所述緩沖區內的總隊列長度和待交換機接收的數據包；

若當前所述緩沖區內的總隊列長度大于所述閾值時，對待交換機接收的數據包進行阻塞標記；

當數據接收端收到被標記的數據包后，將返回的ACK包也進行標記。

數據發送端獲取返回的被標記的ACK包的比例F，根據F計算網絡的阻塞程度預測數據α。

優選地，網絡的阻塞程度預測數據α的計算公式為：

α＝(1-g)×α+g×F

式中，g＝0.0625，F為數據發送端獲取返回的被標記的ACK包的比例。

優選地，獲取服務器端數據的實時發送量，結合阻塞程度預測數據，設定數據中心網絡中的數據流優先級，具體為：

獲取服務器端數據的實時發送量，結合阻塞程度預測數據，計算數據流的預計剩余傳輸時間；

將數據流的預計剩余傳輸時間與預先設定的N-1個不同的優先級閾值進行比較，獲得數據流的優先級。