网络拥塞控制方法及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种网络拥塞控制方法及相关装置，该方法包括：网络装置通过多个路径发送第一数据流的多个报文，该多个路径中每个路径配置了信用量，该信用量指示该每个路径发送数据的容量的大小，该多个路径的信用量之和小于或等于该网络装置为该第一数据流维护的拥塞阈值；该网络装置接收包括第一路径是否拥塞的指示信息的第一反馈信息，该第一反馈信息为该多个报文中第一报文的反馈信息，该第一路径为该多个路径中用于发送该第一报文的路径；该网络装置基于该第一反馈信息重新确定该第一路径的信用量；该网络装置基于该第一路径的信用量重新确定该第一路径的负载量。本申请能够更好地实现负载均衡和网络拥塞控制。请能够更好地实现负载均衡和网络拥塞控制。请能够更好地实现负载均衡和网络拥塞控制。

【技术实现步骤摘要】
网络拥塞控制方法及相关装置


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种网络拥塞控制方法及相关装置。

技术介绍

[0002]当前数据中心规模持续增大，承载的业务越趋复杂，数据中心网络(data center network，DCN)承载了越来越大的压力。除了要求高吞吐外，许多业务对静态时延、长尾时延也有较为苛刻的需求，而当前DCN中存在多节点的负载不均导致整体吞吐率低，网络拥塞造成动态时延过长、链路故障恢复时间长等问题，持续困扰着相关设备供应和运营厂商。
[0003]当前数据中心广泛使用胖树(Fat Tree)组网，并在此基础上引入等价多路径(equal
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cost multi
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path Routing，ECMP)技术和拥塞控制算法等机制，在一定程度缓解负载不均和网络拥塞，但也由于存在哈希冲突和对突发流量响应差等问题，在大规模组网下表现不佳，已不能满足基于DCN的复杂应用的需求。

技术实现思路

[0004]本申请实施例公开了一种网络拥塞控制方法及相关装置，能够更好地实现网络流量的负载均衡和网络拥塞控制。
[0005]第一方面，本申请提供一种网络拥塞控制方法，该方法包括：
[0006]源端通过n个路径发送第一数据流的多个报文，该n个路径中每个路径配置了信用量，该信用量指示该每个路径发送数据的容量的大小，该n个路径的信用量之和小于或等于第一拥塞阈值，该第一拥塞阈值为该第一数据流的拥塞阈值，该n为大于1的整数；
[0007]该源端接收第一反馈信息，该第一反馈信息为第一报文的反馈信息，该第一反馈信息包括第一路径是否拥塞的指示信息，该第一路径为该n个路径中用于发送该第一报文的路径；该第一报文为该第一数据流的多个报文中的任意一个报文；
[0008]该源端基于该指示信息重新确定该第一路径的信用量；
[0009]该源端基于该第一路径的信用量重新确定该第一路径的负载量，在该指示信息指示该第一路径拥塞的情况下，该重新确定的该第一路径的负载量减少。
[0010]上述源端可以是网络设备，或者可以是网络设备中的智能网卡、板载网卡、带有网络接口的现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，FPGA)、加速卡等。
[0011]在本申请实施例中，通过将单个流负载分担到多个路径上传输，实现了细粒度的负载均衡，减少了流级别的带宽竞争，提升了全网的负载均衡性能。另外，通过为单个流维护一个拥塞阈值，并将该拥塞阈值包括的信用量分配到该流的多个传输路径上，并基于每个路径传输的报文的反馈信息适应性调整对应路径的信用量，进而调整负载量，即通过流级别的拥塞控制和路径级别的信用量管理相结合的方法，实现了对多条路径拥塞状态的感知，并根据路径的拥塞状态对路径进行动态负载的调整，实现多条路径间的最优负载配比，消除特定路径拥塞造成的短板效应，获得整体吞吐率的提升，降低网络拥塞。
[0012]一种可能的实施方式中，上述第一反馈信息为该源端接收的一个反馈报文中的信
息，该反馈报文中包括该多个报文中的m个报文的反馈信息，该m为大于1的整数；
[0013]该m个报文的反馈信息包括该m个报文传输过程中，每个报文的传输路径是否出现拥塞的指示信息。
[0014]在本申请实施例中，通过将多个报文的反馈信息聚合到一个反馈报文中进行发送，能够节省带宽资源，另外，通过将该多个报文的传输路径是否出现拥塞的指示信息一起携带在该反馈报文中，使得上述网络装置可以获知每个报文的传输路径的拥塞情况，从而进行对应路径的信用量和负载量的调整以更好地实现网络的负载均衡和拥塞控制。
[0015]一种可能的实施方式中，上述源端基于上述指示信息重新确定第一路径的信用量，包括：
[0016]该源端基于上述第一反馈信息计算第二拥塞阈值，该第二拥塞阈值为该第一数据流新的拥塞阈值；
[0017]该源端基于第一差值调整该第一路径的信用量，该第一差值为该第二拥塞阈值与计算该第二拥塞阈值前该第一数据流的拥塞阈值之间的差值。
[0018]一种可能的实施方式中，上述n个路径的信用量和剩余信用量之和等于上述第一拥塞阈值；上述源端基于第一差值调整该第一路径的信用量，包括：
[0019]在该第一差值大于零，且该第一差值与该剩余信用量之和大于该目标信用量的情况下，该源端将该第一路径的信用量增加两个该目标信用量，该目标信用量指示该第一数据流中的一个报文的数据量大小；或者，
[0020]在该第一差值小于零情况下，该源端将该第一路径的信用量减少第一信用量，该第一信用量为该第一差值与该目标信用量之和的绝对值。
[0021]在本申请实施例中，上述网络装置在接收到某个流的报文的反馈信息后，可以重新计算该流的拥塞阈值，若该报文的传输路径没有出现拥塞，那么新的拥塞阈值增加，那么该报文的传输路径的信用量也对应增加，从而可以有效利用该路径的带宽；若该报文的传输路径出现拥塞，那么新的拥塞阈值减小，那么该报文的传输路径的信用量也对应减小，从而可以有效缓解该路径的拥塞。另外，不管新的拥塞阈值相对于原来的拥塞阈值如何变化，只要接收到一个报文的反馈信息，目的端都会在该报文对应的传输路径的信用量上回填一个目标信用量，即增加一个目标信用量用于发送新的报文。
[0022]一种可能的实施方式中，上述第一反馈信息中还包括该第一报文在目的端出现乱序的指示信息；该第一路径每发送一个报文消耗该第一路径中信用量的目标信用量，该目标信用量指示该第一数据流中的一个报文的数据量大小；
[0023]上述源端基于该第一反馈信息重新确定该第一路径的信用量，包括：
[0024]该源端基于该第一报文在目的端出现乱序的指示信息维持该第一路径当前的信用量。
[0025]在本申请实施例中，在目的端引入报文乱序感知机制，识别因路径拥塞造成严重乱序的上述第一数据流的报文，并反馈到源端，源端接收到出现乱序指示信息的反馈后，可以维持对应路径的信用量不变，由于每发送一个报文消耗一个目标信用量，若目的端从该路径上接收到的报文连续出现超阈值的乱序情况，那么，源端中该路径的信用量会逐渐减少直至变为零。在该路径的信用量变为零之后，源端将不再通过该路径发送第一数据流的报文，由此，可以缓解甚至避免目的端出现严重乱序导致报文丢包的情况，从而减少重传的
报文，节省带宽资源。另外，该路径中传输的报文连续出现超阈值的乱序情况，表明该路径的时延较大，出现了拥塞，本申请通过减少在该路径上发送报文甚至不发送报文，也进一步有效地缓解了该路径的拥塞情况。此外，本申请采用在目的端跟踪乱序程度的机制，相比于在源端对乱序程度的跟踪，减少了反馈信息在向源端传输的过程中的时延的干扰，这种机制获得的乱序指示信息更加准确。
[0026]一种可能的实施方式中，上述n个路径的信用量和剩余信用量之和等于该第一拥塞阈值；该方法还包括：
[0027]在该第一路径的信用量降为零的情况下，该源端通过该第一路径发送探本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网络拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：源端通过n个路径发送第一数据流的多个报文，所述n个路径中每个路径配置了信用量，所述信用量指示所述每个路径发送数据的容量的大小，所述n个路径的信用量之和小于或等于第一拥塞阈值，所述第一拥塞阈值为所述第一数据流的拥塞阈值，所述n为大于1的整数；所述源端接收第一反馈信息，所述第一反馈信息为第一报文的反馈信息，所述第一反馈信息包括第一路径是否拥塞的指示信息，所述第一路径为所述n个路径中用于发送所述第一报文的路径；所述第一报文为所述多个报文中的任意一个报文；所述源端基于所述指示信息重新确定所述第一路径的信用量；所述源端基于所述第一路径的信用量重新确定所述第一路径的负载量，在所述指示信息指示所述第一路径拥塞的情况下，所述重新确定的所述第一路径的负载量减少。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反馈信息为所述源端接收的一个反馈报文中的信息，所述反馈报文中包括所述多个报文中的m个报文的反馈信息，所述m为大于1的整数；所述m个报文的反馈信息包括所述m个报文传输过程中，每个报文的传输路径是否出现拥塞的指示信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述源端基于所述指示信息重新确定所述第一路径的信用量，包括：所述源端基于所述第一反馈信息计算第二拥塞阈值，所述第二拥塞阈值为所述第一数据流新的拥塞阈值；所述源端基于第一差值调整所述第一路径的信用量，所述第一差值为所述第二拥塞阈值与计算所述第二拥塞阈值前所述第一数据流的拥塞阈值之间的差值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述n个路径的信用量和剩余信用量之和等于所述第一拥塞阈值；所述源端基于第一差值调整所述第一路径的信用量，包括：在所述第一差值大于零，且所述第一差值与所述剩余信用量之和大于目标信用量的情况下，所述源端将所述第一路径的信用量增加两个所述目标信用量，所述目标信用量指示所述第一数据流中的一个报文的数据量大小；或者，在所述第一差值小于零情况下，所述源端将所述第一路径的信用量减少第一信用量，所述第一信用量为所述第一差值与所述目标信用量之和的绝对值。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一反馈信息中还包括所述第一报文在目的端出现乱序的指示信息；所述第一路径每发送一个报文消耗所述第一路径中信用量的目标信用量，所述目标信用量指示所述第一数据流中的一个报文的数据量大小；所述源端基于所述第一反馈信息重新确定所述第一路径的信用量，包括：所述源端基于所述第一报文在目的端出现乱序的指示信息维持所述第一路径当前的信用量。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，所述n个路径的信用量和剩余信用量之和等于所述第一拥塞阈值；所述方法还包括：在所述第一路径的信用量降为零的情况下，所述源端通过所述第一路径发送探测报
文；所述源端接收所述探测报文的第二反馈信息；在所述第二反馈信息指示所述第一路径未出现拥塞的情况下，所述源端基于所述第二反馈信息计算第三拥塞阈值，所述第三拥塞阈值为所述第一数据流新的拥塞阈值；在第二差值与所述剩余信用量之和大于所述目标信用量的情况下，所述源端将所述第一路径的信用量增加目标信用量；所述第二差值为所述第三拥塞阈值与计算所述第三拥塞阈值前所述第一数据流的拥塞阈值的差值，所述目标信用量指示所述第一数据流中的一个报文的数据量大小。7.根据权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述源端接收第三反馈信息，所述第三反馈信息为所述多个报文中的第二报文的反馈信息，所述第三反馈信息包括指示所述第二报文丢包的信息，所述第二报文通过所述n个路径中的第二路径发送；所述源端将所述第二路径的信用量增加目标信用量，所述目标信用量指示所述第一数据流中的一个报文的数据量大小。8.根据权利要求1
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7任一项所述的方法，其特征在于，所述源端接收到目标序列号的报文的反馈信息，所述目标序列号包括通过所述n个路径发送的报文的全部序列号，所述方法还包括：在所述第一数据流的拥塞阈值大于实际信用量的情况下，所述源端将所述第一数据流的拥塞阈值调整为与所述实际信用量相等的值，所述实际信用量为所述n个路径的信用量与剩余信用量之和。9.根据权利要求1
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8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述源端将所述第一数据流的报文的源端口号映射为n个虚拟端口号，所述n个虚拟端口号与所述n个路径一一对应。10.一种网络装置，其特征在于，所述装置包括：发送单元，用于通过n个路径发送第一数据流的多个报文，所述n个路径中每个路径配置了信用量，所述信用量指示所述每个路径发送数据的容量的大小，所述n个路径的信用量之和小于或等于第一拥塞阈值，所述第一拥塞阈值为所述第一数据流的拥塞阈值，所述n为大于1的整数；接收单元，用于接收第一反馈信息，所述第一反馈信息为第一报文的反...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛修斌，郝爽，李品生，
申请(专利权)人：超聚变数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：