网络系统、数据传输方法技术方案

本说明书实施例提供网络系统、数据传输方法，其中所述数据传输方法，包括：发送端的可编程网卡根据多种流量类型分别对应的带宽权重以及待转发的第一数据流的第一流量类型，确定第一数据流的初始发送带宽权重，使交换机测量第一数据流的网络拥塞信息，并写入探测包以收集传输路径上的网络拥塞信息，使接收端的可编程网卡计算第一数据流的接收端约束带宽权重，发送端的可编程网卡利用网络拥塞信息、初始发送带宽权重与接收端约束带宽权重确定发送端约束带宽权重。约束带宽权重。约束带宽权重。

【技术实现步骤摘要】
网络系统、数据传输方法


[0001]本说明书实施例互联网
，特别涉及一种数据传输方法。

技术介绍

[0002]数据中心网络，用于承载数据中心计算和存储两大服务。当前计算的高并发和存储的池化对高性能网络提出了更高的要求。首先，网络需要提供极高的数据传输性能，具备高带宽、低时延和低CPU负载的特性。其次，网络需要稳定地提供可靠服务，对于网络故障能做到及时探测和规避，从而达到高性能和高稳定性。
[0003]目前，为了满足上层应用对于高性能和高稳定性的要求，主要通过应用的改造使应用获取尽可能多的网络信息，从而做出综合判断。但是，这种跨层的设计无法适应数据中心大规模网络架构的发展。云供应商无法修改云上租户的应用，暴露底层网络信息给租户也存在安全隐患。因此，一些方案中，在虚拟化层通过按权重分配CPU避免丢包，根据接收端延迟控制发送端限速保障带宽。还有一些方案在网卡或交换机上通过流量计数对某特定流量进行限速。
[0004]但是，这些方案仍然存在资源瓶颈，难以在全网范围向上层的租户、应用提供高性能、高可靠的带宽、延迟、丢包的保障。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本说明书实施例提供了一种网络系统。本说明书一个或者多个实施例同时涉及数据传输方法，计算设备，计算机可读存储介质以及计算机程序，以解决现有技术中存在的技术缺陷。
[0006]根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种网络系统，包括：发送端的可编程网卡，被配置为根据多种流量类型分别对应的带宽权重以及待转发的第一数据流的第一流量类型，确定所述第一数据流的初始发送带宽权重，按所述初始发送带宽权重对应的带宽传输所述第一数据流，将所述初始发送带宽权重作为发送端约束带宽权重发送给接收端；交换机，被配置为测量经过所述交换机的第一数据流的网络拥塞信息，将所述网络拥塞信息写入探测包，将所述探测包发送给所述第一数据流的下一跳，使所述探测包在到达接收端时收集了所述第一数据流在传输路径上的网络拥塞信息；接收端的可编程网卡，被配置为接收所述第一数据流以及所述探测包，利用接收到的所述发送端约束带宽权重计算所述第一数据流的接收端约束带宽权重，将所述网络拥塞信息以及所述接收端约束带宽权重返回给所述发送端；所述发送端的可编程网卡，还被配置为接收所述网络拥塞信息以及所述接收端约束带宽权重，利用所述网络拥塞信息、所述初始发送带宽权重与所述接收端约束带宽权重重新确定所述第一数据流在所述传输路径上的发送端约束带宽权重。
[0007]根据本说明书实施例的第二方面，提供了一种数据传输方法，应用于发送端的可编程网卡，包括：根据多种流量类型分别对应的带宽权重以及待转发的第一数据流的第一流量类型，确定所述第一数据流的初始发送带宽权重；按所述初始发送带宽权重对应的带
宽传输所述第一数据流；将所述初始发送带宽权重作为发送端约束带宽权重发送给接收端；从接收端接收所述第一数据流的网络拥塞信息以及接收端约束带宽权重；利用所述网络拥塞信息、所述初始发送带宽权重与所述接收端约束带宽权重重新确定所述第一数据流的发送端约束带宽权重。
[0008]根据本说明书实施例的第三方面，提供了一种数据传输方法，应用于交换机，包括：测量经过所述交换机的第一数据流的网络拥塞信息；将所述网络拥塞信息写入探测包；将所述探测包发送给所述第一数据流的下一跳，使所述探测包在到达接收端时收集了所述第一数据流在路径上的网络拥塞信息。
[0009]根据本说明书实施例的第四方面，提供了一种数据传输方法，应用于接收端的可编程网卡，包括：接收第一数据流以及探测包，所述探测包中收集了所述第一数据流在传输路径上的网络拥塞信息；从发送端接收所述第一数据流的发送端约束带宽权重；利用接收到的所述发送端约束带宽权重计算所述第一数据流的接收端约束带宽权重；将所述网络拥塞信息以及所述接收端约束带宽权重返回给所述发送端。
[0010]根据本说明书实施例的第五方面，提供了一种计算设备，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述数据传输方法的步骤。
[0011]根据本说明书实施例的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现上述数据传输方法的步骤。
[0012]根据本说明书实施例的第七方面，提供了一种计算机程序，其中，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述数据传输方法的步骤。
[0013]本说明书一个实施例提供了网络系统，由于该系统中发送端的可编程网卡根据多种流量类型分别对应的带宽权重以及待转发的第一数据流的第一流量类型，确定所述第一数据流的初始发送带宽权重，按所述初始发送带宽权重对应的带宽传输所述第一数据流，将所述初始发送带宽权重作为发送端约束带宽权重发送给接收端，而且交换机测量经过所述交换机的第一数据流的网络拥塞信息，将所述网络拥塞信息写入探测包，将所述探测包发送给所述第一数据流的下一跳，使所述探测包在到达接收端时收集了所述第一数据流在传输路径上的网络拥塞信息，接收端的可编程网卡利用接收到的所述发送端约束带宽权重计算所述第一数据流的接收端约束带宽权重，将所述网络拥塞信息以及所述接收端约束带宽权重返回给所述发送端，从而发送端的可编程网卡能够利用所述网络拥塞信息、所述初始发送带宽权重与所述接收端约束带宽权重重新确定所述第一数据流在所述传输路径上的发送端约束带宽权重。另外，系统可以按需(如定期)重新计算接收端约束带宽权重，达到按流量类型对应的带宽权重合理动态地分配网络资源的目的。可见，该系统充分利用了可编程交换机以及可编程网卡提供的定制化能力，针对不同流量类型的数据流，根据交换机收集的网络拥塞信息以及接收端的反馈综合进行带宽以及发送窗口的精确控制，实现了以数据流为切片的网络保障架构，也即，运行在相同物理网络上的不同流量类型的各个数据流均能够得到符合流量类型的带宽保障，不仅可以做到带宽的隔离，而且可以迅速减小网络丢包，能够在全网范围内实现针对不同流量的传输提供可预期的差异化服务。
附图说明
[0014]图1是本说明书一个实施例提供的一种网络系统在云数据中心场景的示意图；
[0015]图2a是本说明书一个实施例提供的一种网络系统的结构示意图；
[0016]图2b是本说明书另一个实施例提供的一种网络系统的结构示意图；
[0017]图3是本说明书一个实施例提供的一种数据传输方法的流程图；
[0018]图4a是本说明书一个实施例提供的数据传输方法的处理过程流程图；
[0019]图4b是本说明书一个实施例提供的端侧实现架构的示意图；
[0020]图5是本说明书一个实施例提供的一种数据传输方法处理过程流程图；
[0021]图6是本说明书另一个实施例提供的一种数据传输方法处理过程流程图；
[0022]图7是本说明书一个实施例提供的一种数据传输装置结构示意图；
[0023]图8是本说明书另一个实施例提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网络系统，包括：发送端的可编程网卡，被配置为根据多种流量类型分别对应的带宽权重以及待转发的第一数据流的第一流量类型，确定所述第一数据流的初始发送带宽权重，按所述初始发送带宽权重对应的带宽传输所述第一数据流，将所述初始发送带宽权重作为发送端约束带宽权重发送给接收端；交换机，被配置为测量经过所述交换机的第一数据流的网络拥塞信息，将所述网络拥塞信息写入探测包，将所述探测包发送给所述第一数据流的下一跳，使所述探测包在到达接收端时收集了所述第一数据流在传输路径上的网络拥塞信息；接收端的可编程网卡，被配置为接收所述第一数据流以及所述探测包，利用接收到的所述发送端约束带宽权重计算所述第一数据流的接收端约束带宽权重，将所述网络拥塞信息以及所述接收端约束带宽权重返回给所述发送端；所述发送端的可编程网卡，还被配置为接收所述网络拥塞信息以及所述接收端约束带宽权重，利用所述网络拥塞信息、所述初始发送带宽权重与所述接收端约束带宽权重重新确定所述第一数据流在所述传输路径上的发送端约束带宽权重。2.一种数据传输方法，应用于发送端的可编程网卡，包括：根据多种流量类型分别对应的带宽权重以及待转发的第一数据流的第一流量类型，确定所述第一数据流的初始发送带宽权重；按所述初始发送带宽权重对应的带宽传输所述第一数据流；将所述初始发送带宽权重作为发送端约束带宽权重发送给接收端；从接收端接收所述第一数据流的网络拥塞信息以及接收端约束带宽权重；利用所述网络拥塞信息、所述初始发送带宽权重与所述接收端约束带宽权重重新确定所述第一数据流的发送端约束带宽权重。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：利用所述网络拥塞信息计算出所述第一数据流被分配所述接收端约束带宽权重时，实际占用带宽比例对应的发送窗口；利用所述发送窗口以所述接收端约束带宽权重对应的带宽继续传输所述第一数据流。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：根据所述网络拥塞信息重新选择所述第一数据流的传输路径。5.根据权利要求2所述的方法，还包括：面向主机交互方向预先设置所述多种流量类型分别对应的节点对队列，其中，一个所述节点对队列用于从所述主机接收一个发送端到一个目的端的数据包，一个所述节点对队列对应一种流量类型；通过加权轮询的方式轮询所述节点对队列取出数据包；将取出的数据包按流量类型放入对应的服务队列，一种流量类型对应一个服务队列；通过加权轮询的方式轮询所述服务队列取出数据包以转发数据包，其中，所述加权轮询的方式中按照所述多种流量类型分别对应的带宽权重设置队列的权重；其中，所述加权轮询的方式，包括：轮询队列，如果轮询到的队列不为空，且轮询到的队列的信用权重有余额，则通过消耗所述信用权重的余额从轮询到的队列取出与消耗大小相应的数据包；
在达到余额恢复条件时，将所述多种流量类型分别对应的队列的信用权重的余额按照多种流量类型分别对应的带宽权重成比例地恢复。6.根据权利要求2所述的方法，所述利用所述网络拥塞信息、所述初始发送带宽权重与所述接收端约束带宽权重重新确定所述第一数据流的发送端约束带宽权重，包括：根据所述网络拥塞信息以及所述接收端约束带宽权重确定所述第一流量类型未使用的发送带宽权重以及发送端允许所述第一流量类型额外分配带宽的路径数目；如果所述初始发送带宽权重大于所述接收端约束带宽权重，则发送端建议带宽权重等于所述接收端约束带宽权重；如果所述初始发送带宽权重小于等于所述接收端约束带宽权重，则发送端建议带宽权重等于所述初始发送带宽权重与第一额外分配权重之和，其中，所述第一额外分配权重等于所述第一流量类型未使用的发送带宽权重除以所述发送端允许所述第一流量类型额外分配带宽的路径数目；将所述发送端建议带宽权重与所述初始发送带宽权重中的较大值作为发送端约束带宽权重。7.根据权利要求3所述的方法，所述利用所述网络拥塞信息计算出...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱坤，缪睿，李波，席永青，付斌章，蔡德忠，
申请(专利权)人：阿里巴巴中国有限公司，
类型：发明
国别省市：