拥塞控制方法及相关设备技术

本申请公开了一种拥塞控制方法及相关设备，属于通信技术领域。在本申请中，目的交换设备可以通过主动监控数据流对应的出口队列的状态信息，来为数据流分配合适的期望输入速率。这样，源交换设备可以监控接收到的数据报文所属的数据流的当前输入速率，如果当前输入速率大于期望输入速率，源交换设备可以主动生成拥塞通告报文，发送给发送端，以指示该发送端进行降速。因此，本方案可以及时地稳定控制队列深度，降低出口队列中数据报文的传输时延，同时使报文的输入速率与出速率可以更快地达到平衡，也即是收敛速度较快。也即是收敛速度较快。也即是收敛速度较快。

【技术实现步骤摘要】
拥塞控制方法及相关设备


[0001]本申请涉及通信
，特别涉及一种拥塞控制方法及相关设备。

技术介绍

[0002]随着高速存储介质的成熟、高性能计算芯片的发展，一些业务对网络性能的要求越来越高。例如，对于分布式存储、高性能计算、人工智能(artificial intelligence，AI)分布式训练等业务，需要数据中心网络(data center network，DCN)同时提供高带宽和低时延的网络性能。但是，在网络性能提高的同时，往往会出现网络拥塞的情况。比如，在发送端通过交换设备与接收端通信的过程中，当发送端向交换设备发送报文的速率过大时，也即是，对于交换设备来说，报文的输入速率大于出速率时，交换设备中可能会产生报文的队列堆积，进而造成网络拥塞。网络拥塞往往会导致丢包或者传输时延增大，因此亟需一种拥塞控制方法来减轻网络拥塞，提升网络性能。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种拥塞控制方法及相关设备，可以减轻网络拥塞，提升网络性能。
[0004]第一方面，提供了一种拥塞控制方法。目的交换设备获取数据流对应的出口队列的状态信息。其中，目的交换设备为与数据流的接收端连接的交换设备。如果目的交换设备确定出口队列的状态信息满足速率分配条件，则该目的交换设备可以为该数据流分配对应的期望输入速率。其中，该数据流的期望输入速率用于指示该数据流对应的源交换设备根据所述期望输入速率进行拥塞控制，该源交换设备为与该数据流的发送端连接的交换设备。
[0005]在本申请中，发送端可以向接收端发送数据报文，数据报文经过源交换设备转发至目的交换设备，再由目的交换设备转发给接收端。一个数据报文可以属于一个数据流，一个数据流可以包括一个或多个数据报文。目的交换设备接收到的数据报文的数量较多时，目的交换设备的缓存中可能会产生数据报文的堆积，也即是目的交换设备的出口队列中可能会堆积数据报文，如果不及时控制出口队列堆积的数据报文，这种情况下，可能会导致网络拥塞，因此需要进行拥塞控制。
[0006]基于上述描述，目的交换设备可以获取数据流对应的出口队列的状态信息，也即是目的交换设备可以监控接收到的数据报文所属的数据流对应的出口队列的状态信息。其中，目的交换设备为与该数据流的接收端连接的交换设备。
[0007]可选地，目的交换设备可以获取数据流对应的出口队列的队列深度。在这种情况下，状态信息可以包括出口队列的队列深度，其中，队列深度是指出口队列中包括的数据报文的数据量(即总字节数)。
[0008]可选地，目的交换设备可以获取数据流对应的出口队列的活跃数据流的数量。在这种情况下，状态信息可以包括出口队列的活跃数据流的数量。
[0009]在本申请中，目的交换设备获取出口队列的活跃数据流的数量的实现方式可以有
多种，接下来介绍其中的三种实现方式。
[0010]第一种实现方式，目的交换设备中可以存储有对应出口队列的多个数据流中活跃数据流的流标识。目的交换设备可以根据存储的对应出口队列的活跃数据流的流标识，确定出口队列的活跃数据流的数量。
[0011]在这种实现方式中，目的交换设备可以存储活跃数据流的流标识，可以统计活跃数据流的流标识的数量，将统计得到的数量作为出口队列的活跃数据流的数量。
[0012]第二种实现方式，目的交换设备中可以存储有流表，流表中存储有该出口队列的各个数据流对应的表项，每个表项中包括数据流活跃标识。目的交换设备可以从该流表中，确定目标表项的数量，作为出口队列的活跃数据流的数量，目标表项为包括的数据流活跃标识为有效的表项。
[0013]在本申请中，该出口队列中的每个数据流可以对应一个表项，表项中可以包括数据流活跃标识，数据流活跃标识可以是有效或者无效。也即是该流表中可以存储有数据流活跃标识为有效或者无效的表项，目的交换设备可以统计该流表中数据流活跃标识为有效的表项的数量，将统计得到的数量作为该出口队列的活跃数据流的数量。
[0014]第三种实现方式，目的交换设备中存储的流表可以包括活跃流表和老化流表，活跃流表中存储有出口队列的多个数据流中活跃数据流对应的表项，老化流表中存储有出口队列的多个数据流中老化数据流对应的表项。目的交换设备可以根据活跃流表中表项的数量，确定出口队列的活跃数据流的数量。
[0015]可选地，目的交换设备可以获取数据流对应的出口队列的带宽利用率。在这种情况下，状态信息可以包括出口队列的带宽利用率。
[0016]在本申请中，目的交换设备的一个出口对应一个端口线速带宽，该出口队列中所有数据报文所占用的带宽占该出口的端口线速带宽的比率，可以作为该出口队列的带宽利用率。基于此，目的交换设备可以获取该数据流对应的出口队列的带宽利用率。其中，端口线速带宽是指相应出口单位时间内所能吞吐的最大字节量，可以用于表征相应出口的转发能力。
[0017]可选地，在本申请中，状态信息也可以包括出口队列的队列深度、出口队列的活跃数据流的数量和出口队列的带宽利用率中的任意两个或者三个，本申请对此不作限定。也即是，在本申请中，目的交换设备可以获取数据流对应的出口队列的队列深度、活跃数据流的数量和带宽利用率中的任意一个或多个。
[0018]在本申请中，目的交换设备获取数据流对应的出口队列的状态信息之后，可以通过判断该状态信息是否满足速率分配条件，来决定是否为该数据流分配对应的期望输入速率。
[0019]可选地，当状态信息包括出口队列的队列深度时，目的交换设备确定状态信息满足速率分配条件，包括：如果队列深度大于队列深度阈值，则目的交换设备确定状态信息满足速率分配条件。
[0020]在本申请中，如果出口队列的队列深度大于队列深度阈值，说明当前目的交换设备接收到的报文较多，需要重新为该数据流分配对应的期望输入速率。
[0021]可选地，当状态信息包括出口队列的活跃数据流的数量时，目的交换设备确定状态信息满足速率分配条件，包括：如果出口队列的活跃数据流的数量与上一次生成通知报
文时存储的出口队列的活跃数据流的数量不同，则目的交换设备确定状态信息满足速率分配条件。
[0022]在本申请中，如果出口队列的活跃数据流的数量与上一次生成通知报文时存储的该出口队列的活跃数据流的数量不同。也即是如果出口队列的活跃数据流的数量发生变化，说明当前正常传输的数据流的数量增多，或者减少了，或者由于产生了网络拥塞，导致老化数据流增多，相应的活跃数据流减少，此时目的交换设备可以重新为该数据流分配对应的期望输入速率。
[0023]其中，通知报文是由目的交换设备在状态信息满足速率分配条件时生成的报文，通知报文携带数据流的期望输入速率，通知报文用于指示源交换设备根据通知报文携带的期望输入速率进行拥塞控制。
[0024]可选地，当状态信息包括出口队列的带宽利用率时，目的交换设备确定状态信息满足速率分配条件，包括：如果带宽利用率小于出口队列的利用率阈值，则目的交换设备确定状态信息满足速率分配条件。
[0025]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：目的交换设备获取数据流对应的出口队列的状态信息，所述目的交换设备为与所述数据流的接收端连接的交换设备；如果所述目的交换设备确定所述状态信息满足速率分配条件，所述目的交换设备为所述数据流分配对应的期望输入速率，所述数据流的期望输入速率用于指示所述数据流对应的源交换设备根据所述期望输入速率进行拥塞控制，所述源交换设备为与所述数据流的发送端连接的交换设备。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述目的交换设备与所述源交换设备为同一交换设备时，所述方法还包括：所述目的交换设备记录所述数据流的期望输入速率。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述目的交换设备与所述源交换设备为不同交换设备时，所述方法还包括：所述目的交换设备向所述源交换设备发送通知报文，所述通知报文携带所述数据流的期望输入速率，所述通知报文用于指示所述源交换设备根据所述通知报文携带的期望输入速率进行拥塞控制。4.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括所述出口队列的队列深度；所述目的交换设备确定所述状态信息满足速率分配条件，包括：如果所述队列深度大于队列深度阈值，则所述目的交换设备确定所述状态信息满足所述速率分配条件。5.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括所述出口队列的活跃数据流的数量；所述目的交换设备确定所述状态信息满足速率分配条件，包括：如果所述出口队列的活跃数据流的数量与上一次生成通知报文时存储的所述出口队列的活跃数据流的数量不同，则所述目的交换设备确定所述状态信息满足所述速率分配条件。6.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括所述出口队列的带宽利用率；所述目的交换设备确定所述状态信息满足速率分配条件，包括：如果所述带宽利用率小于所述出口队列的利用率阈值，则所述目的交换设备确定所述状态信息满足所述速率分配条件。7.如权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述目的交换设备中存储有流表，所述流表中存储有所述出口队列的各个数据流对应的表项；所述方法还包括：所述目的交换设备接收所述数据流的数据报文；如果所述流表中存在所述数据流对应的表项，则所述目的交换设备执行获取所述数据流对应的出口队列的状态信息的步骤。8.如权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述目的交换设备中存储有流表，所述流表中存储有所述出口队列的各个数据流对应的表项；所述方法还包括：
所述目的交换设备接收所述数据流的数据报文；如果所述流表中不存在所述数据流对应的表项，所述目的交换设备在所述流表中创建所述数据流对应的表项，执行获取所述数据流对应的出口队列的状态信息的步骤。9.一种拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：源交换设备接收数据报文，所述源交换设备为与所述数据报文的发送端连接的交换设备；所述源交换设备确定所述数据报文所属的数据流的当前输入速率；所述源交换设备从存储的多个数据流的期望输入速率中，确定所述数据报文所属的数据流的期望输入速率；如果所述数据报文所属的数据流的当前输入速率大于所述数据报文所属的数据流的期望输入速率，则所述源交换设备生成拥塞通告报文；所述源交换设备向所述发送端发送所述拥塞通告报文。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述源交换设备接收携带期望输入速率的通知报文，所述通知报文携带的期望输入速率对应第一数据流；如果所述多个数据流中包括所述第一数据流，则所述源交换设备将存储的所述第一数据流的期望输入速率更新为所述通知报文中携带的期望输入速率；如果所述多个数据流中不包括所述第一数据流，则所述源交换设备存储所述第一数据流的期望输入速率。11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述源交换设备接收拥塞通告报文，所述拥塞通告报文用于指示所述源交换设备对第二数据流进行拥塞控制；所述源交换设备确定所述第二数据流的当前输入速率；所述源交换设备从所述多个数据流的期望输入速率中，确定所述第二数据流的期望输入速率；如果所述第二数据流的当前输入速率大于所述第二数据流的期望输入速率，则所述源交换设备向所述第二数据流的发送端发送所述拥塞通告报文。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述源交换设备从所述多个数据流的期望输入速率中，确定所述第二数据流的期望输入速率之后，还包括：如果所述第二数据流的当前输入速率不大于所述第二数据流的期望输入速率，则所述源交换设备丢弃所述拥塞通告报文。13.一种拥塞控制装置，其特征在于，应用于目的交换设备中，所述装置包括：状态信息获取模块，用于获取数据流对应的出口队列的状态信息，所述目的交换设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓龙，管紫轩，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：