使用可部署INT针对网络的拥塞控制制造技术

本公开涉及使用可部署INT针对网络的拥塞控制。所公开的技术的一个方面是实现拥塞控制(CC)协议的计算系统，该拥塞控制(CC)协议利用并扩展网络内遥测(INT)以解决例如在端到端算法中通常发现的盲点，确定实际瓶颈跳的CC，实现低排队延迟，和/或实现到网络范围最大最小公平带宽分配的收敛。公平带宽分配的收敛。公平带宽分配的收敛。

【技术实现步骤摘要】
使用可部署INT针对网络的拥塞控制
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年4月19日提交的美国临时专利申请No.63/332,421的提交日的权益，其公开内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及使用可部署INT针对网络的拥塞控制。

技术介绍

[0004]控制网络拥塞对于网络性能是重要的，这进而对于满足需求和实现客户满意是重要的。拥塞控制(CC)提供一种机制，其通常控制将例如数据分组的数据输入到网络中。随着应用越来越需要数据中心尺度上的低时延操作，CC的重要性增加。这样的应用的示例包括存储器和存储分解、机器学习(ML)和大规模注入。拥塞控制变得更具挑战性，部分因为链路带宽比交换机处的缓冲器增长得更快，并且高吞吐量分组服务器受益于卸载到网络接口卡(NIC)的简单CC算法以节省用于应用的CPU。有效数据中心CC应当提供跨不同工作负载的高吞吐量、低时延、公平性和相对快速收敛中的一个或多个。
[0005]拥塞控制协议面临的挑战是对网络的精细时间尺度跳级拥塞状态获得更粒度的可见性。数据中心CC算法通常依赖于端到端信号(例如，延迟)或量化的网络内反馈(例如，显式拥塞通知(ECN))。这些信号包括跨在流的路径上的所有跳被端到端聚合的信息或信号。这些CC算法经常观察到利用率不足、缓慢上升和/或不公平。

技术实现思路

[0006]所公开的技术的一个方面是一种计算系统，该计算系统实现拥塞控制协议，该拥塞控制协议利用并扩展网络内遥测(INT)以解决例如通常以端到端算法找到的盲点；确定实际瓶颈跳的CC；实现低排队延迟；和/或实现到网络范围最大最小公平带宽分配的收敛。
[0007]例如，所公开的技术的一个方面是一种用于网络拥塞控制的方法，包括：在沿网络源节点和网络目的地节点之间的路径的每个跳处检测最大跳延迟；在与沿网络源节点和网络目的地节点之间的路径的跳相关联的主机机器处，从在每个跳处检测到的最大跳延迟中确定最大跳延迟值，该最大跳延迟值与沿网络源节点和网络目的地节点之间的路径的瓶颈跳相关联；以及基于与瓶颈跳相关联的最大跳延迟值，在主机机器处实现拥塞控制。
[0008]根据所公开的技术的该方面，该方法可以包括：由位于沿网络源节点和网络目的地节点之间的路径的每个跳处的相应网络内遥测(INT)设备在从每个跳发送的相应消息的分组报头中插入每个跳的最大跳延迟。
[0009]根据所公开的技术的前述方面，插入包括由启用INT的交换机或启用INT的网络接口卡(NIC)插入。此外，主机机器可以位于与网络源节点相关联的源跳处。
[0010]根据所公开的技术的前述方面，瓶颈跳包括拥塞跳，其对以超过其最大最小公平份额速率传输的数据分组流进行限制。此外，实现拥塞控制可以包括仅降低以超过其最大
最小公平份额速率传输的那些数据分组流的传输速率。此外，实现拥塞控制可以包括将在每个跳处检测到的最大跳延迟值和与每个相应跳相关联的速率调整后的目标跳延迟进行比较。此外，该方法可以包括基于比较在主机机器处更新拥塞窗口更新函数。此外，该更新可以包括仅在数据分组流在沿网络源节点和网络目的地节点之间的路径的拥塞跳上得到最大最小公平份额速率的情况下来降低拥塞窗口。
[0011]在另一示例中，所公开的专利技术的一个方面可以包括系统。该系统包括：源节点；目的地节点；沿源节点和目的地节点之间的数据路径的一个或多个跳；以及耦合到源节点的主机机器，该主机机器包括存储指令的一个或多个存储器，该指令使一个或多个处理设备：检测在沿源节点和目的地节点之间的数据路径的每个跳处的最大跳延迟；从在每个跳处检测到的最大跳延迟中确定最大跳延迟值，最大跳延迟值与沿数据路径的瓶颈跳相关联；以及基于与瓶颈跳相关联的最大跳延迟值来实现拥塞控制。
[0012]根据本公开的该方面，指令可以使一个或多个处理设备通过位于沿数据路径的每个跳处的相应网络内遥测(INT)设备在从每个跳发送的相应消息的分组报头中插入每个跳的最大跳延迟。此外，INT设备可以包括启用INT的交换机或启用INT的网络接口卡(NIC)中的一个。此外，主机机器位于源节点处。
[0013]根据本公开的前述方面，瓶颈跳可以包括拥塞跳，其对以超过其最大最小公平份额速率传输的数据分组流进行限制。此外，实现拥塞控制可以包括仅降低以超过其最大最小公平份额速率传输的那些数据分组流的传输速率。此外，实现拥塞控制可以包括将在每个跳检测到的最大跳延迟值与和每个相应跳相关联的速率调整后的目标跳延迟进行比较。
[0014]根据本公开的前述方面，指令可以使一个或多个处理设备基于该比较来更新主机机器处的拥塞窗口。此外，更新可以包括仅在数据分组流在沿网络源节点和网络目的地节点之间的路径的拥塞跳上得到最大最小公平份额速率的情况下来降低拥塞窗口。
附图说明
[0015]图1说明性地描绘了根据本公开的一方面的方法或过程。
[0016]图2说明性地描绘了根据本公开的一方面的与网络相关联的方法或过程。
[0017]图3说明性地描绘了根据本公开的一方面的主机机器。
[0018]图4说明性地描绘了根据本公开的一方面的与源到目的地分组数据流中的设备相关联的过程或方法。
[0019]图5说明性地描绘了根据本公开的一方面的方法或过程。
[0020]图6说明性地描绘了根据本公开的一方面的系统。
[0021]图7说明性地描绘了根据本公开的一方面的系统。
[0022]图8说明性地描绘了延迟和到达速率之间的关系。
[0023]图9说明性地描绘了速率和公平份额之间的关系。
[0024]图10示出了流速能够如何增加以到达100G的示例。
具体实施方式
[0025]所公开的技术包括用于在基于分组的网络中实现拥塞控制的技术。该技术可以体现在过程或方法以及系统中。该技术利用INT技术使基于分组的系统能够对拥塞控制进行
分段，使得拥塞控制机制可以仅对瓶颈跳而不是每个拥塞跳处的拥塞作出反应。实际上，所公开的技术可以解决端到端算法中的盲点。
[0026]另外，在稳态条件下，该技术实现了网络范围的最大最小公平份额带宽分配(例如，没有流能够通过降低更快的流的速率来增加其速率的状态)。此外，该技术将带宽公平性要求与和性增/乘性减(AIMD)算法解耦，使得该技术有可能收敛快速且平滑带宽振荡。例如，该技术能够在选择适当的增/降函数的情况下在单跳上实现公平性。此外，该技术允许在混合INT和非INT设备的Brownfield类型环境中的增量部署。
[0027]该技术包括通过在INT分组中包括参数或元数据字段来利用INT技术，该INT分组收集并报告沿源节点和目的地节点之间的数据路径的最大程度的或最大的最大跳延迟或时延。该信息被返回到源节点，在源节点它被用于控制拥塞。就这一点而言，可以以使得尚未达到其带宽的公平份额的流不因为检测到的拥塞而被惩罚的方式来控制拥塞。
[0028]该技术可以在数据中心内使用数据中心内的交换机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于网络拥塞控制的方法，包括：检测在沿网络源节点和网络目的地节点之间的路径的每个跳处的最大跳延迟；在与沿所述网络源节点和所述网络目的地节点之间的所述路径的一个跳相关联的主机机器处，从在每个跳处检测到的所述最大跳延迟中确定最大跳延迟值，所述最大跳延迟值与沿所述网络源节点和所述网络目的地节点之间的所述路径的瓶颈跳相关联；以及基于与所述瓶颈跳相关联的所述最大跳延迟值，在所述主机机器处实现拥塞控制。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：由位于沿所述网络源节点和所述网络目的地节点之间的所述路径的每个跳处的相应网络内遥测INT设备在从该跳发送的相应消息的分组报头中插入每个跳的最大跳延迟。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述INT设备包括启用INT的交换机或启用INT的网络接口卡(NIC)中的一个。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主机机器位于与所述网络源节点相关联的源跳处。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述瓶颈跳包括拥塞跳，所述拥塞跳对以超过其最大最小公平份额速率传输的数据分组流进行限制。6.根据权利要求5所述的方法，其中，实现拥塞控制包括仅降低以超过其最大最小公平份额速率传输的那些数据分组流的传输速率。7.根据权利要求5所述的方法，其中，实现拥塞控制包括将在每个跳处检测到的所述最大跳延迟值和与该跳相关联的速率调整后的目标跳延迟进行比较。8.根据权利要求7所述的方法，还包括基于所述比较在所述主机机器处更新拥塞窗口更新函数。9.根据权利要求8所述的方法，其中，更新所述拥塞窗口更新函数包括仅在所述数据分组流在沿所述网络源节点与所述网络目的地节点之间的所述路径的拥塞跳上得到所述最大最小公平份额速率的情况下来降低所述拥塞窗口。10.一种系统，包括：源节点；目的地节点；...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛绍德，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：