[發明專利]一種區分服務的擁塞控制方法

有效

• 申請號: 202210074213.3
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114500394B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 李揮;白鶴;闕建明
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H04L47/2408
• 分類號: H04L47/2408;H04L47/215;H04L47/22;H04L47/263;H04L47/6295
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

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

S1、在路由器處利用加權公平隊列和令牌桶算法實現逐跳的興趣包速率整形；

S2、由路由器計算每條流的目標速率并由返回的數據包攜帶至接收端；

S3、接收端根據數據包攜帶的目標速率值設置其在下一時間段發送興趣包的速率；

S4、路由器根據速率整形結果以及從上游返回的數據包中攜帶的目標速率值動態調整各接口的流量轉發比例；

所述步驟S2中在統計周期內每條流的目標速率計算過程包括以下步驟：

S21、計算經由路由器節點k輸出接口j的請求內容前綴為/p的流在t時刻的加權公平速率：

S22、計算在t時刻經由路由器節點k輸出接口j轉發的請求內容前綴為/p的流的興趣包消耗令牌的速率：

S23、根據步驟S21、S22中的計算結果，計算路由器節點k為輸出接口j處的每條流分配的速率之和：

S24、計算在t時刻路由器輸出接口處每條流的目標速率；

其中，C_kj表示與路由器節點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的流的權重，∑_/p′weight_/p′表示經由路由器節點k輸出接口j的所有流的權重之和；表示在t時刻經由路由器節點k輸出接口j轉發的請求內容前綴為/p的流的興趣包消耗的令牌數，單位為字節；T為統計周期的長度，單位為毫秒；表示的含義為在t時刻路由器k在接口j為處于被懲罰狀態的貪婪流分配的速率之和，表示在t時刻路由器k在接口j為高需求流分配的由計算得到的加權公平速率之和；表示在t時刻路由器k在接口j的各個低需求流由計算得到的興趣包消耗令牌的速率之和；表示內容前綴為/pg的處于被懲罰狀態的貪婪流由步驟S21中式計算得到的加權公平速率；表示該貪婪流的懲罰因子的取值。

2.根據權利要求1所述的區分服務的擁塞控制方法，其特征在于，路由器在每個輸出接口為每條流維護一個先進先出的虛擬隊列；興趣包經過轉發模塊的處理，到達輸出接口時，根據其請求內容的前綴和請求服務的優先級將其劃分到所屬隊列；興趣包在經過流分類后，在決定其入隊列或者丟棄前，都要先為其賦予一個調度序列號SN(Sequence?Number)，SN的數值的實際含義為興趣包的虛擬完成時間，其計算方式為：其中，new_packet_length為到來的興趣包對應的數據包的大小，weight為到來的興趣包所屬的流的權重，根據興趣包頭部的DS字段表示包所請求服務的類型設置，penaltyFactor為懲罰因子。

3.根據權利要求2所述的區分服務的擁塞控制方法，其特征在于，加權公平隊列調度器對到達路由器輸出接口的興趣包處理包括以下步驟：

S11、興趣包到達輸出接口檢查興趣包的服務類型并對其進行分類；

S12、判斷WFQ所有隊列總長度是否達到上限HQL，若是，則丟棄興趣包并發送NACK至下游，若否，則計算該興趣包的SN并執行下一步；

S13、判斷興趣包所屬隊列長度是否達到上限CDT，若是，則執行下一步，若否，則興趣包進入對應的虛擬隊列等待調度；

S14、判斷在其他隊列是否有更大SN的興趣包，若有，則興趣包進入對應的虛擬隊列等待調度，若否，則丟棄興趣包并發送NACK至下游；

其中，HQL：Hold?Queue?Limit，表示所有隊列中能夠存放的報文總長度上限，CDT：Congestive?Discard?threshold，表示每個隊列中能夠存放的報文總長度上限。

4.根據權利要求3所述的區分服務的擁塞控制方法，其特征在于，對于到達路由器輸出接口處的興趣包，經過加權公平隊列調度器的調度需令牌桶限速器來控制其整體發往輸出接口隊列緩沖區的速率。

5.根據權利要求4所述的區分服務的擁塞控制方法，其特征在于，所述步驟S23中當某條流的懲罰因子滿足penaltyFactorγ時，判定其為處于被懲罰狀態的貪婪流；判斷這條流在當前統計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為懲罰狀態臨界值，α為振蕩因子。