[發(fā)明專利]一種區(qū)分服務(wù)的擁塞控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210074213.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114500394B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李揮;白鶴;闕建明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): H04L47/2408
• 分類號(hào): H04L47/2408;H04L47/215;H04L47/22;H04L47/263;H04L47/6295
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

1.一種區(qū)分服務(wù)的擁塞控制方法，其特征在于，所述區(qū)分服務(wù)的擁塞控制方法包括以下步驟：

S1、在路由器處利用加權(quán)公平隊(duì)列和令牌桶算法實(shí)現(xiàn)逐跳的興趣包速率整形；

S2、由路由器計(jì)算每條流的目標(biāo)速率并由返回的數(shù)據(jù)包攜帶至接收端；

S3、接收端根據(jù)數(shù)據(jù)包攜帶的目標(biāo)速率值設(shè)置其在下一時(shí)間段發(fā)送興趣包的速率；

S4、路由器根據(jù)速率整形結(jié)果以及從上游返回的數(shù)據(jù)包中攜帶的目標(biāo)速率值動(dòng)態(tài)調(diào)整各接口的流量轉(zhuǎn)發(fā)比例；

所述步驟S2中在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)每條流的目標(biāo)速率計(jì)算過(guò)程包括以下步驟：

S21、計(jì)算經(jīng)由路由器節(jié)點(diǎn)k輸出接口j的請(qǐng)求內(nèi)容前綴為/p的流在t時(shí)刻的加權(quán)公平速率：

S22、計(jì)算在t時(shí)刻經(jīng)由路由器節(jié)點(diǎn)k輸出接口j轉(zhuǎn)發(fā)的請(qǐng)求內(nèi)容前綴為/p的流的興趣包消耗令牌的速率：

S23、根據(jù)步驟S21、S22中的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算路由器節(jié)點(diǎn)k為輸出接口j處的每條流分配的速率之和：

S24、計(jì)算在t時(shí)刻路由器輸出接口處每條流的目標(biāo)速率；

其中，C_kj表示與路由器節(jié)點(diǎn)k輸出接口j相連的上游鏈路的帶寬大小，weight_/p表示前綴為/p的流的權(quán)重，∑_/p′weight_/p′表示經(jīng)由路由器節(jié)點(diǎn)k輸出接口j的所有流的權(quán)重之和；表示在t時(shí)刻經(jīng)由路由器節(jié)點(diǎn)k輸出接口j轉(zhuǎn)發(fā)的請(qǐng)求內(nèi)容前綴為/p的流的興趣包消耗的令牌數(shù)，單位為字節(jié)；T為統(tǒng)計(jì)周期的長(zhǎng)度，單位為毫秒；表示的含義為在t時(shí)刻路由器k在接口j為處于被懲罰狀態(tài)的貪婪流分配的速率之和，表示在t時(shí)刻路由器k在接口j為高需求流分配的由計(jì)算得到的加權(quán)公平速率之和；表示在t時(shí)刻路由器k在接口j的各個(gè)低需求流由計(jì)算得到的興趣包消耗令牌的速率之和；表示內(nèi)容前綴為/pg的處于被懲罰狀態(tài)的貪婪流由步驟S21中式計(jì)算得到的加權(quán)公平速率；表示該貪婪流的懲罰因子的取值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)分服務(wù)的擁塞控制方法，其特征在于，路由器在每個(gè)輸出接口為每條流維護(hù)一個(gè)先進(jìn)先出的虛擬隊(duì)列；興趣包經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)模塊的處理，到達(dá)輸出接口時(shí)，根據(jù)其請(qǐng)求內(nèi)容的前綴和請(qǐng)求服務(wù)的優(yōu)先級(jí)將其劃分到所屬隊(duì)列；興趣包在經(jīng)過(guò)流分類后，在決定其入隊(duì)列或者丟棄前，都要先為其賦予一個(gè)調(diào)度序列號(hào)SN(Sequence?Number)，SN的數(shù)值的實(shí)際含義為興趣包的虛擬完成時(shí)間，其計(jì)算方式為：其中，new_packet_length為到來(lái)的興趣包對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包的大小，weight為到來(lái)的興趣包所屬的流的權(quán)重，根據(jù)興趣包頭部的DS字段表示包所請(qǐng)求服務(wù)的類型設(shè)置，penaltyFactor為懲罰因子。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)分服務(wù)的擁塞控制方法，其特征在于，加權(quán)公平隊(duì)列調(diào)度器對(duì)到達(dá)路由器輸出接口的興趣包處理包括以下步驟：

S11、興趣包到達(dá)輸出接口檢查興趣包的服務(wù)類型并對(duì)其進(jìn)行分類；

S12、判斷WFQ所有隊(duì)列總長(zhǎng)度是否達(dá)到上限HQL，若是，則丟棄興趣包并發(fā)送NACK至下游，若否，則計(jì)算該興趣包的SN并執(zhí)行下一步；

S13、判斷興趣包所屬隊(duì)列長(zhǎng)度是否達(dá)到上限CDT，若是，則執(zhí)行下一步，若否，則興趣包進(jìn)入對(duì)應(yīng)的虛擬隊(duì)列等待調(diào)度；

S14、判斷在其他隊(duì)列是否有更大SN的興趣包，若有，則興趣包進(jìn)入對(duì)應(yīng)的虛擬隊(duì)列等待調(diào)度，若否，則丟棄興趣包并發(fā)送NACK至下游；

其中，HQL：Hold?Queue?Limit，表示所有隊(duì)列中能夠存放的報(bào)文總長(zhǎng)度上限，CDT：Congestive?Discard?threshold，表示每個(gè)隊(duì)列中能夠存放的報(bào)文總長(zhǎng)度上限。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的區(qū)分服務(wù)的擁塞控制方法，其特征在于，對(duì)于到達(dá)路由器輸出接口處的興趣包，經(jīng)過(guò)加權(quán)公平隊(duì)列調(diào)度器的調(diào)度需令牌桶限速器來(lái)控制其整體發(fā)往輸出接口隊(duì)列緩沖區(qū)的速率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的區(qū)分服務(wù)的擁塞控制方法，其特征在于，所述步驟S23中當(dāng)某條流的懲罰因子滿足penaltyFactorγ時(shí)，判定其為處于被懲罰狀態(tài)的貪婪流；判斷這條流在當(dāng)前統(tǒng)計(jì)周期消耗令牌的速率是否滿足若是，則為高需求流，如否，則為低需求流，其中，γ為懲罰狀態(tài)臨界值，α為振蕩因子。