拥塞窗口预测模型的训练方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种拥塞窗口预测模型的训练方法及装置，该方法包括：获取历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为样本数据，构建训练集；其中，历史网络环境信息用于表示发送节点和接收节点在对应的历史时刻内进行通信时的网络状态，所述历史目标拥塞窗口值是在历史时刻根据预设拥塞窗口调整规则计算得到的，所述发送节点和所述接收节点为网络中任意建立有通信连接的节点；根据所述训练集，对初始拥塞窗口预测模型进行训练，获得目标拥塞窗口预测模型，其中，所述目标拥塞窗口预测模型用于预测所述发送节点对应的拥塞窗口调整策略，所述拥塞窗口调整策略用于调整所述发送节点的拥塞窗口值，以对网络进行拥塞控制。行拥塞控制。行拥塞控制。

【技术实现步骤摘要】
拥塞窗口预测模型的训练方法及装置


[0001]本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种拥塞窗口预测模型的训练方法、拥塞控制方法、装置、电子设备及计算机可读介质。

技术介绍

[0002]为解决数据中心网络拥塞和吞吐量下降的问题，目前研究方向主要分为对TCP拥塞控制协议改进、流调度技术优化流量、软件定义网络(SDN，Software Defined Network)控制方案等方案。
[0003]目前，数据中心(DC，Data Center)在基于SDN控制方案解决网络存在的拥塞问题时，一般通过OpenFlow技术将网络设备数据面和控制面分离，从而实现网络流量的灵活控制。然而，在基于SDN解决网络存在的拥塞问题时，其限制条件是需要将链路资源和路由信息抽象为解决线性规划问题，而在解决该线性规划问题的过程中往往会消耗大量计算资源和网络资源，从而导致在某些场景，例如大规模云环境中可能并不适应。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种拥塞窗口预测模型的训练方法，以基于训练得到的目标拥塞窗口预测模型预测发送节点对应的拥塞窗口调整策略，从而通过调整其拥塞窗口大小，在不需要过多浪费计算资源和网络资源的前提下解决网络中存在的拥塞问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种拥塞窗口预测模型的训练方法，该方法包括：
[0006]获取历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为样本数据，构建训练集；
[0007]其中，所述历史网络环境信息用于表示发送节点和接收节点在对应的历史时刻内进行通信时的网络状态，所述历史目标拥塞窗口值是在历史时刻根据预设拥塞窗口调整规则计算得到的，所述发送节点和所述接收节点为网络中任意建立有通信连接的节点；
[0008]根据所述训练集，对初始拥塞窗口预测模型进行训练，获得目标拥塞窗口预测模型，其中，所述目标拥塞窗口预测模型用于预测所述发送节点对应的拥塞窗口调整策略，所述拥塞窗口调整策略用于调整所述发送节点的拥塞窗口值，以对网络进行拥塞控制。
[0009]可选地，所述获取历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为样本数据，包括：
[0010]获取第一网络环境信息，其中，所述第一网络环境信息的初始值为所述发送节点在第一时刻对应的网络环境信息，所述第一时刻与所述发送节点和所述接收节点之间的任一通信往返时间对应；
[0011]根据所述第一网络环境信息和第一初始拥塞窗口值，使用所述预设拥塞窗口调整规则计算所述发送节点在所述第一时刻对应的第一目标拥塞窗口值，其中，所述第一初始拥塞窗口值为所述发送节点在所述第一时刻的拥塞窗口的初始值；
[0012]基于所述第一目标拥塞窗口值对网络进行拥塞控制，获取进行所述拥塞控制后的第一回报值，其中，所述第一回报值表示经过所述拥塞控制后的网络状态；
[0013]根据所述第一网络环境信息、第一初始拥塞窗口值、所述第一目标拥塞窗口值以及所述第一回报值，生成第一数据对，并根据所述第一数据对，构建历史经验集；
[0014]获取第二时刻的网络环境信息作为新的第一网络环境信息，并再次执行所述根据所述第一网络环境信息，使用所述预设拥塞窗口调整规则计算所述发送节点在所述第一时刻对应的第一目标拥塞窗口值的步骤，以持续构建所述历史经验集，其中，所述第二时刻晚于所述第一时刻；
[0015]在满足预设停止条件的情况下，停止构建所述历史经验集，并从所述历史经验集中，获取满足预设优先级条件的历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为所述样本数据。
[0016]可选地，所述第一网络环境信息包括所述第一时刻对应的第一通信往返时间；
[0017]所述方法通过以下公式计算得到所述第一目标拥塞窗口值：
[0018][0019]其中，A
T+RTT
表示所述第一目标拥塞窗口值，a
t
表示所述第一初始拥塞窗口值，μ为所述第一通信往返时间与预设数值M的比值，Ecount表示拥塞窗口的变化量，i和j表示拥塞窗口的划分区间。
[0020]可选地，所述第一网络环境信息包括所述第一时刻对应的第一通信往返时间；
[0021]所述获取进行所述拥塞控制后的第一回报值，包括：
[0022]获取进行所述拥塞控制后网络的吞吐量和丢包率；
[0023]根据所述吞吐量、所述丢包率和所述第一通信往返时间，得到所述第一回报值。
[0024]可选地，所述从所述历史经验集中，获取满足预设优先级条件的历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和和历史目标拥塞窗口值作为所述样本数据，包括：
[0025]根据所述历史经验集的数据对中的回报值，对所述历史经验集中的多个数据对进行排序；
[0026]从排序后的多个数据对中，选取排名满足所述预设优先级条件的数据对中的网络环境信息、初始拥塞窗口值和目标拥塞窗口值e,作为所述样本数据。
[0027]可选地，所述根据所述训练集，对初始拥塞窗口预测模型进行训练，获得目标拥塞窗口预测模型，包括：
[0028]使用所述训练集对所述初始拥塞窗口预测模型进行训练，并在训练过程中基于预设损失函数调整所述初始拥塞窗口预测模型的参数，以获得满足预设收敛条件的所述目标拥塞窗口预测模型。
[0029]为了实现上述目的，本专利技术第二方面提供一种拥塞控制方法，该方法包括：
[0030]获取当前网络环境信息和当前拥塞窗口值，其中，所述当前网络环境信息表示所述发送节点和所述接收节点之间的网络的网络状态；
[0031]将所述当前网络环境信息输入至目标拥塞窗口预测模型中，获得目标拥塞窗口调整策略，其中，所述目标拥塞窗口预测模型是根据拥塞窗口预测模型的训练方法得到的；
[0032]基于所述目标拥塞窗口调整策略和所述当前拥塞窗口值，得到目标拥塞窗口值，并根据所述目标拥塞窗口值对所述网络进行拥塞控制。
[0033]为了实现上述目的，本专利技术第三方面还提供一种拥塞窗口预测模型的训练装置，该装置包括：
[0034]训练集构建模块，用于获取历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为样本数据，构建训练集；
[0035]其中，所述历史网络环境信息用于表示发送节点和接收节点在对应的历史时刻内进行通信时的网络状态，所述历史目标拥塞窗口值是在历史时刻根据预设拥塞窗口调整规则计算得到的，所述发送节点和所述接收节点为网络中任意建立有通信连接的节点；
[0036]训练模块，用于根据所述训练集，对初始拥塞窗口预测模型进行训练，获得目标拥塞窗口预测模型，其中，所述目标拥塞窗口预测模型用于预测所述发送节点对应的拥塞窗口调整策略，所述拥塞窗口调整策略用于调整所述发送节点的拥塞窗口值，以对网络进行拥塞控制。
[0037]为了实现上述目的，本专利技术第四方面还提供一种拥塞控制装置，该装置包括：
[0038]获取模块，用于获取当前网络环境信息和当前拥塞窗口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拥塞窗口预测模型的训练方法，其特征在于，包括：获取历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为样本数据，构建训练集；其中，所述历史网络环境信息用于表示发送节点和接收节点在对应的历史时刻内进行通信时的网络状态，所述历史目标拥塞窗口值是在历史时刻根据预设拥塞窗口调整规则计算得到的，所述发送节点和所述接收节点为网络中任意建立有通信连接的节点；根据所述训练集，对初始拥塞窗口预测模型进行训练，获得目标拥塞窗口预测模型，其中，所述目标拥塞窗口预测模型用于预测所述发送节点对应的拥塞窗口调整策略，所述拥塞窗口调整策略用于调整所述发送节点的拥塞窗口值，以对网络进行拥塞控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为样本数据，包括：获取第一网络环境信息，其中，所述第一网络环境信息的初始值为所述发送节点在第一时刻对应的网络环境信息，所述第一时刻与所述发送节点和所述接收节点之间的任一通信往返时间对应；根据所述第一网络环境信息和第一初始拥塞窗口值，使用所述预设拥塞窗口调整规则计算所述发送节点在所述第一时刻对应的第一目标拥塞窗口值，其中，所述第一初始拥塞窗口值为所述发送节点在所述第一时刻的拥塞窗口的初始值；基于所述第一目标拥塞窗口值对网络进行拥塞控制，获取进行所述拥塞控制后的第一回报值，其中，所述第一回报值表示经过所述拥塞控制后的网络状态；根据所述第一网络环境信息、第一初始拥塞窗口值、所述第一目标拥塞窗口值以及所述第一回报值，生成第一数据对，并根据所述第一数据对，构建历史经验集；获取第二时刻的网络环境信息作为新的第一网络环境信息，并再次执行所述根据所述第一网络环境信息，使用所述预设拥塞窗口调整规则计算所述发送节点在所述第一时刻对应的第一目标拥塞窗口值的步骤，以持续构建所述历史经验集，其中，所述第二时刻晚于所述第一时刻；在满足预设停止条件的情况下，停止构建所述历史经验集，并从所述历史经验集中，获取满足预设优先级条件的历史网络环境信息、历史初始拥塞窗口值和历史目标拥塞窗口值作为所述样本数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一网络环境信息包括所述第一时刻对应的第一通信往返时间；所述方法通过以下公式计算得到所述第一目标拥塞窗口值：其中，A
T+RTT
表示所述第一目标拥塞窗口值，a
t
表示所述第一初始拥塞窗口值，μ为所述第一通信往返时间与预设数值M的比值，Ecount表示拥塞窗口的变化量，i和j表示拥塞窗口的划分区间。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一网络环境信息包括所述第一时刻对应的第一通信往返时间；
所述获取进行所述拥塞控制后的第一回报值，包括：获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦，刘畅，龙岳，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：