数据分组网络制造技术

本发明专利技术包括网络节点以及在数据分组网络中控制该网络节点的方法，其中，该方法包括以下步骤：从第一外部网络节点接收第一数据分组；分析第一数据分组以确定第一数据分组被视为可排队服务类别还是不可排队服务类别；以及在第一数据分组是可排队的情况下，经由中间节点将第一数据分组发送到第二外部节点，其中，第一数据分组被重新分类为使得如果在中间节点处存在分组队列，则中间节点不应将第一数据分组转发到第二外部网络节点的不可排队服务类别。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数据分组网络
本专利技术涉及数据分组网络并且涉及在数据分组网络中控制分组的方法。
技术介绍
现今使用中的大多数网络使用经由一个或更多个中间节点在发送方节点与接收方节点之间传送的离散数据分组。这些数据分组网络中的常见问题是发送方节点具有很少或不具有关于数据分组网络中的可用容量的信息，并且因此不能立即确定它可以发送数据分组的适当的传输速率。适当的传输速率将是在不引起网络拥塞的情况下可用来发送数据分组的最大速率，否则网络拥塞将使一些数据分组被丢弃并且也可使在其它数据流(例如在共享沿着其相应传输路径的一个或更多个中间节点的其它对节点之间)上的数据分组被丢弃。为了解决此问题，数据分组网络中的节点使用闭环或开环拥塞控制算法。闭环算法依靠被供应给发送方节点的某个拥塞反馈，从而使得它能够确定或估计用来发送将来的数据分组的适当速率。然而，这个拥塞反馈可在非常短的时间内变得无用，因为网络中的其它对节点(共享沿着其传输路径的一个或更多个中间节点)可以随时启动或停止数据流。因此，拥塞反馈可快速地变得过时，并且闭环算法无法准确地预测要发送数据分组的适当速率。这个缺点随着数据分组网络中的链路的容量增加而变得越来越严重，意味着容量和拥塞的大增加或减少可能发生。通常在存在很少或没有来自网络的拥塞信息时开始新数据流时使用开环拥塞控制算法。最常见的拥塞控制算法中的一种是用于网际协议IP网络的传输控制协议TCP“慢启动”算法，该算法具有初始指数增长阶段，然后是拥塞避免阶段。当新的TCP慢启动流开始时，发送方的拥塞窗口(表示网络上的拥塞的估计的值)被设定为一个初始值并且第一分组集被发送到接收方节点。接收方节点针对它接收到的每个数据分组向发送方节点发送回确认。在初始的指数增长阶段期间，发送方节点针对接收到的每个确认分组将其拥塞窗口增加一个分组。拥塞窗口以及因此传输速率因此每往返时间加倍。一旦拥塞窗口达到发送方节点的慢启动阈值(‘ssthresh’)，那么指数增长阶段就结束并且它开始拥塞避免阶段，在该拥塞避免阶段中，拥塞窗口对于它接收到确认的每个往返仅被增加一个分组，而不管接收到多少个确认分组。如果在任何时候确认分组(或其不存在)指示已发生丢失(这很可能是由于网络上的拥塞而导致的)，则发送方节点通过使拥塞窗口减半来响应以试图减少由该特定数据流所引起的拥塞量。然而，发送方节点在其传输速率超过了可用容量之后的一个往返时间内接收此反馈(即指示已发生丢失的确认分组)。截止发送方节点接收到此反馈时，发送方节点将已发送了可用容量两倍快的数据。这被称为“超调(overshoot)”。指数增长阶段可对非TCP业务造成问题。考虑在原本空的1GB/s链路上进行中的低速率(例如64kB/s)恒定比特速率语音流的情况。进一步想象大的TCP流在具有十个1500B分组的初始拥塞窗口和200ms的往返时间的同一链路上开始。流保持每次往返将其拥塞窗口加倍，直到在将近十一次往返之后其窗口是每次往返16,666个分组(1Gb/s)为止。在下一往返中，它将在它得到检测到暗示它在前一往返超过了网络中的可用容量的丢弃的第一反馈之前加倍到2Gb/s。此下一往返中的分组的大约50％(16,666个分组)将被丢弃。在此示例中，TCP慢启动算法已花费十一个往返时间(超过两秒)来找到它正确的工作速率。此外，当TCP丢弃这样大数量的分组时，它可能花费长时间来恢复，有时导致更多秒的中断。由于在此时段期间语音分组的至少50％被丢弃，语音流也很可能中断达至少200ms并且常常会更长。因此超调问题有两个主要后果。首先，数据流需要很长时间稳定在针对可用网络容量的适当的速率，并且其次，具有共享网络的现在拥塞部分的传输路径的任何数据流发生非常大量的损害。现在将描述数据分组网络的另外的概念。节点通常具有用于接收数据分组的接收器、用于发送数据分组的发送器和用于存储数据分组的缓冲器。当节点在接收器处接收到数据分组时，数据分组被临时地存储在缓冲器中。如果在缓冲器中当前没有存储其它分组(即新分组不在“队列”中)，则分组被立即转发到发送器。如果在缓冲器中存在其它分组而使得新分组在队列中，则它必须等待轮到它才被转发到发送器。现在将描述有关节点缓冲器的管理和利用的几个概念。实现针对其缓冲器的非常基本的管理技术的节点将简单地在其缓冲器中存储任何到达的分组，直到缓冲器达到容量为止。这时，大于缓冲器的剩余容量的任何数据分组将被丢弃。这被称为队尾丢弃。然而，这导致较大分组与较小分组相比被更经常丢弃，所述较小分组可以仍然被添加到缓冲器队列的末尾。对此技术的一个改进是被称为主动队列管理(AQM)的过程，其中，当检测到缓冲器中的分组的队列在开始增长至阈值速率以上时但是在缓冲器满之前，数据分组被丢弃。即便在持续很久的数据流期间，这也给予缓冲器足够的容量以吸收分组的突发。一些节点可以将其缓冲器中的每个数据分组一视同仁，使得数据分组按照它们被接收到的相同顺序被发送(被称为“先进先出”)。然而，节点缓冲器管理技术引入了用不同服务类别来标记数据分组的概念。通过将某些类别定义为比其它类别高，可以使用此技术，并且网络节点然后可实现以较低类别中的分组为代价防止或减轻较高类别中的分组的丢失或延迟的转发功能。使用不同服务类别来管理分组缓冲器的技术的示例包括：·(非严格)优先级排序：在此技术中，较高类别分组将被网络节点先于较低类别分组转发，即使较低类别分组更早到达节点。这常常通过向较低类别指派较低权重并与其权重成比例地服务每个类别来实现。·严格优先级排序：与非严格优先级排序类似，但是当在缓冲器中存在较高类别分组时，将不转发较低类别分组。·业务限速器：网络节点可以实施例如对平均速率和最大突发大小指定极限的业务配置文件。不满足配置文件的任何数据流被相应地标记，并且可以在拥塞达到某个水平的情况下被丢弃。·优先丢弃：如果缓冲器被数据分组队列填满，则优先在较高类别分组之前丢弃任何较低类别分组。·选择性分组丢弃：为较高类别分组保留缓冲器的一定比例。较低类别分组可以仅占据缓冲器的较小比例(相对于没有选择性分组丢弃的节点的缓冲器)，并且如果该较小缓冲器满了，则丢弃分组。·AQM：如上所述，AQM在检测到缓冲器中的分组队列开始增长至阈值速率以上时丢弃分组。这可被修改为使得被AQM丢弃的分组是较低服务类别的分组。严格优先级排序和优先丢弃的方法都被提出来以确保较低类别分组不能对较高类别分组造成伤害。然而，这些技术仍然存在问题。在严格优先级排序中，一些网络节点可长时间在缓冲器中具有一个或更多个较高优先级分组(许多秒钟或甚至数分钟)，特别是在峰值负载时间期间。这使任何较低类别数据分组长时间地保持在缓冲器中。在此期间，发送/接收节点将可能超时并且数据分组将在较高类别中被重传(假定较低类别数据分组将被丢弃)。当较高优先级缓冲器中的忙碌时段结束时，较低类别数据分组的缓冲器最终被发送。这仅仅浪费容量，因为数据已从重传的较高优先级分组接收到。网络节点可利用较低类别数据分组来确定网络中的可用容量(称为“探测”)。在优先丢弃中，“符合丢弃条件的”探测数据分组的突发可以填满缓冲器，并且然后仅触发优先丢弃。在探测期间，即使新到达的探测业务被丢弃，符合丢弃条件的分组也将使队列达到丢弃阈值。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在数据分组网络中控制网络节点的方法，该方法包括以下步骤：从第一外部网络节点接收第一数据分组；分析所述第一数据分组，以确定所述第一数据分组具有被视为能够排队服务类别还是不能够排队服务类别；以及，如果所述第一数据分组是能够排队的，经由中间节点将所述第一数据分组发送到第二外部节点，其中，所述第一数据分组被重新分类为具有使得如果在所述中间节点处存在分组队列，则所述中间节点不应将所述第一数据分组转发到所述第二外部网络节点的所述不能够排队服务类别。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.06 EP 15180007.51.一种在数据分组网络中控制网络节点的方法，该方法包括以下步骤：从第一外部网络节点接收第一数据分组；分析所述第一数据分组，以确定所述第一数据分组具有被视为能够排队服务类别还是不能够排队服务类别；以及，如果所述第一数据分组是能够排队的，经由中间节点将所述第一数据分组发送到第二外部节点，其中，所述第一数据分组被重新分类为具有使得如果在所述中间节点处存在分组队列，则所述中间节点不应将所述第一数据分组转发到所述第二外部网络节点的所述不能够排队服务类别。2.一种存储计算机程序或计算机程序套件的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机程序或...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·布里斯科，P·厄德利，
申请(专利权)人：英国电讯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB