[發(fā)明專利]一種高速互連網(wǎng)絡擁塞控制打標方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111463217.2
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN113938432A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 孫巖;?？?/a>;張建民;黎淵;歐洋;羅章;陸平靜;徐金波;王子聰;熊澤宇;呂方旭;王強;翦杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04L47/12
• 分類號: H04L47/12
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

為了解決現(xiàn)有的高速網(wǎng)絡擁塞控制的問題，本發(fā)明公開了一種高速互連網(wǎng)絡擁塞控制打標方法及裝置，本發(fā)明高速互連網(wǎng)絡擁塞控制打標方法包括檢測當前時刻的端口緩沖隊列長度的梯度；基于端口緩沖隊列長度的梯度為報文進行擁塞控制打標，本發(fā)明通過檢測端口緩沖隊列長度的梯度來判斷隊列的變化趨勢，并通過隊列長度變化趨勢和隊列長度兩個指標綜合確定是否進行擁塞打標，通過檢測隊列變化趨勢(增長或減少速度)預判大量報文的出現(xiàn)和消退，通過調(diào)整打標判定標準快速調(diào)整報文發(fā)送速率，從而防止隊列緩沖上溢或下溢，降低延時并提高利用率，減小隊列振蕩，提高收斂性。

技術領域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸領域的高速網(wǎng)絡擁塞控制技術，具體涉及一種高速互連網(wǎng)絡擁塞控制打標方法和裝置。

背景技術

現(xiàn)有的高速網(wǎng)絡擁塞控制主要是基于擁塞打標(ECN)的方法。如圖1所示，現(xiàn)有擁塞打標方法檢測交換機端口的緩沖隊列長度，如果超過一定的打標閾值則認為該端口發(fā)生擁塞，對該端口流出報文的ECN域進行打標(ECN＝1，如圖1中陰影部分所示)，后續(xù)通過ECN標記通知源節(jié)點降低報文發(fā)送速度，從源端解決網(wǎng)絡的擁塞問題。但是擁塞打標方法只能針對緩沖隊列的瞬時長度進行檢測和打標，如果在短時間內(nèi)出現(xiàn)大量報文同時發(fā)往該端口，或者發(fā)往該端口的大量報文突然消失，現(xiàn)有的擁塞控制方法無法及時反應，則可能造成隊列長度劇烈增大或減小，很容易造成緩沖區(qū)上溢、下溢或隊列振蕩。如果發(fā)生上溢，可能造成擁塞傳播，增加報文延時；如果發(fā)生下溢，可能造成鏈路利用率低，浪費網(wǎng)絡帶寬；如果發(fā)生隊列振蕩，可能造成帶寬和延遲的振蕩和不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題：針對現(xiàn)有技術的上述問題，提供一種高速互連網(wǎng)絡擁塞控制打標方法和裝置，為了解決現(xiàn)有的高速網(wǎng)絡擁塞控制的問題，需識別和檢測隊列長度的變化趨勢，如果檢測出隊列長度快速增加或降低，及時做出相應的反應，并盡快反饋到源端進行速率調(diào)整，從而防止或減輕緩沖區(qū)上溢、下溢和隊列振蕩?；谏鲜鲈?，本發(fā)明通過檢測端口緩沖隊列長度的梯度來判斷隊列的變化趨勢，并通過隊列長度變化趨勢和隊列長度兩個指標綜合確定是否進行擁塞打標，通過檢測隊列變化趨勢(增長或減少速度)預判大量報文的出現(xiàn)和消退，通過調(diào)整打標判定標準快速調(diào)整報文發(fā)送速率，從而防止隊列緩沖上溢或下溢，降低延時并提高利用率，減小隊列振蕩，提高收斂性。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種高速互連網(wǎng)絡擁塞控制打標方法，包括：

1)檢測當前時刻的端口緩沖隊列長度的梯度；

2)基于端口緩沖隊列長度的梯度為報文進行擁塞控制打標。

可選地，步驟1)包括：在T時刻獲取端口緩沖隊列的長度Q1，在T+τ時刻獲取端口緩沖隊列的長度Q2，將長度Q2減去長度Q1，得到當前時刻的端口緩沖隊列長度的梯度G，其中τ為預設的時間段。

可選地，步驟2)包括：若端口緩沖隊列長度的梯度G大于預設的梯度上閾值Gth1，則將擁塞控制標記ECN賦值為1，并根據(jù)擁塞控制標記ECN為當前傳輸?shù)膱笪倪M行擁塞控制打標。

可選地，步驟2)包括：若端口緩沖隊列長度的梯度小于預設的梯度上閾值Gth2，則將擁塞控制標記ECN賦值為0，并根據(jù)擁塞控制標記ECN為當前傳輸?shù)膱笪倪M行擁塞控制打標。

可選地，若端口緩沖隊列長度的梯度G小于等于預設的梯度上閾值Gth1且大于等于預設的梯度下閾值Gth2，步驟2)之后還包括根據(jù)當前時刻的端口緩沖隊列長度Q為報文進行擁塞控制打標的步驟。

可選地，所述根據(jù)當前時刻的端口緩沖隊列長度Q為報文進行擁塞控制打標的步驟包括：若當前時刻的端口緩沖隊列長度Q大于等于預設的長度上閾值Qth，則將擁塞控制標記ECN賦值為1，并根據(jù)擁塞控制標記ECN為當前傳輸?shù)膱笪倪M行擁塞控制打標。