网络拥塞控制方法、设备及系统技术方案

本发明专利技术提供一种网络拥塞控制方法、设备及系统。该方法包括入口网络节点获取数据流对应的拥塞判断参数和输入参考速率，所述拥塞判断参数根据积聚物确定，所述输入参考速率为保证网络不拥塞的极优解；入口网络节点根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，如果发生网络拥塞，根据所述输入参考速率和所述数据流对应的SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制。本发明专利技术实施例可以有效缓解整条链路的拥塞情况，并且能够体现用户意愿且网络利用率高。

【技术实现步骤摘要】
网络拥塞控制方法、设备及系统
本专利技术涉及网络通信技术，尤其涉及一种网络拥塞控制方法、设备及系统。
技术介绍
网络拥塞是当今网络中一个比较突出的问题，利用拥塞控制来保证网络服务质量(QualityofService，QoS)极为重要。网络拥塞可以表现为数据包分组延迟增加、丢包率增加、上层应用性能下降等。现有的拥塞控制技术，可以根据拥塞控制在网络层的位置分为两类，一类是基于源端的传输控制协议(TransportControlProtocol，TCP)拥塞控制，在主机和网络边缘设备中执行；另一类是基于网络的IP拥塞控制，在网络设备中执行。网络拥塞控制也可以称为接纳控制，对应的接纳控制算法包括：基于参数的接纳控制算法、基于测量的接纳控制算法，基于带宽代理的接纳控制算法和基于策略的接纳控制算法。现有的拥塞控制技术只能反映网络中单个节点的拥塞情况，不能有效缓解整条链路的拥塞情况。现有的接纳控制算法不能体现用户意愿，网络利用率不高。
技术实现思路
本专利技术实施例是提供一种网络拥塞控制方法、设备及系统，有效缓解整条链路的拥塞情况，并且能够体现用户意愿且网络利用率高。本专利技术实施例提供了一种网络拥塞控制方法，包括：入口网络节点获取数据流对应的拥塞判断参数和输入参考速率，所述拥塞判断参数根据积聚物确定，所述输入参考速率为保证网络不拥塞的极优解；入口网络节点根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，如果发生网络拥塞，根据所述输入参考速率和所述数据流对应的SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制。本专利技术实施例提供了一种网络拥塞控制设备，包括：获取模块，用于获取数据流对应的拥塞判断参数和输入参考速率，所述拥塞判断参数根据积聚物确定，所述输入参考速率为保证网络不拥塞的极优解；控制模块，用于根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，如果发生网络拥塞，根据所述输入参考速率和所述数据流对应的SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制。本专利技术实施例提供了一种网络拥塞控制系统，包括：网络代理，用于获取入口网络节点的输入速率，以及获取出口网络节点的输出速率，根据所述输入速率和输出速率确定积聚物，根据所述积聚物确定拥塞判断参数，并确定保证网络不拥塞的极优解作为输入参考速率；入口网络节点，用于根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，如果发生网络拥塞，根据所述输入参考速率和所述数据流对应的SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制。由上述技术方法可知，本专利技术实施例通过根据拥塞判断参数判断网络是否拥塞，而拥塞判断参数是根据积聚物确定的，积聚物可以体现整个网络的拥塞情况，因此，本专利技术实施例可以反映整个网络的拥塞情况而不单单是一个节点的拥塞情况，从而有效缓解整个链路的拥塞状况。通过在网络拥塞控制时采用SLA，而SLA是用户意愿的体现，因此本专利技术实施例可以反映用户意愿；通过在网络拥塞控制时采用输入参考速率，该输入参考速率为保证整个网络不拥塞时的极优解，可以在保证网络不拥塞的基础上最大限度地提高网络利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一实施例的方法流程示意图；图2为本专利技术第二实施例的系统的结构示意图；图3为本专利技术第二实施例对应的方法流程示意图；图4为本专利技术第三实施例的系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例中拥塞判断模块的处理流程示意图；图6为本专利技术实施例中域内网络拓扑的结构示意图；图7为本专利技术实施例中动态接纳控制的方法流程示意图；图8为本专利技术第三实施例的方法流程示意图；图9为本专利技术第四实施例的设备结构示意图；图10为本专利技术第五实施例的系统结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术第一实施例的方法流程示意图，包括：步骤11：入口网络节点获取数据流对应的拥塞判断参数和输入参考速率，所述拥塞判断参数根据积聚物确定，所述输入参考速率为保证网络不拥塞的极优解；其中，入口网络节点可以从网络代理处获取上述的拥塞判断参数和输入参数速率。此时，网络代理可以获取所述入口网络节点的输入速率，以及获取出口网络节点的输出速率，根据所述输入速率和输出速率确定所述积聚物。进而根据积聚物确定拥塞判断参数，并确定表明网络拥塞情况的函数，之后求取该函数的极优解作为输入参考速率。计算积聚物、拥塞判断参数及输入参考速率的公式可以参见下述实施例。步骤12：入口网络节点根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，如果发生网络拥塞，根据所述输入参考速率和所述数据流对应的SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制。例如，如果所述数据流对应的SLA信息表明需要进行静态降级，则将所述数据流在入口网络节点的输出速率调整为所述静态降级对应的阈值与所述输入参考速率中的较小值；或者，如果所述数据流对应的SLA信息表明需要进行动态降级，则将所述数据流在入口网络节点的输出速率调整为所述输入参考速率；或者，如果所述数据流对应的SLA信息表明需要停止当前业务，则停止所述数据流的链接。本实施例通过根据拥塞判断参数判断网络是否拥塞，而拥塞判断参数是根据积聚物确定的，积聚物可以体现整个网络的拥塞情况，因此，可以反映整个网络的拥塞情况而不单单是一个节点的拥塞情况，从而有效缓解整个链路的拥塞状况。通过在网络拥塞控制时采用SLA，而SLA是用户意愿的体现，因此可以反映用户意愿；通过在网络拥塞控制时采用输入参考速率，该输入参考速率为保证整个网络不拥塞时的极优解，可以在保证网络不拥塞的基础上最大限度地提高网络利用率。图2为本专利技术第二实施例的系统的结构示意图，图3为本专利技术第二实施例对应的方法流程示意图。参见图2，包括源端21、入口网络节点22、出口网络节点23、目的端24和网络代理25。其中，源端21用于提出业务请求，向入口网络节点22发送数据流。源端21可以通过现有的FASTTCP协议，根据拥塞窗口大小进行源端拥塞控制。入口网络节点22是数据流从源端进入网络的网关或者网络边缘节点，完成对数据流的控制，实现资源分配。其中，数据流的控制可以包括：基于服务等级协议(Service-LevelAgreement，SLA)的静态限流、基于SLA和输入参考速率的动态接纳控制。具体地，入口网络节点22在接收到数据流后，如果根据拥塞判断参数确定不拥塞，或者不存在拥塞判断参数后，即在正常情况下，根据用户和运营商签订的SLA信息，针对每个数据流中携带的IP地址或与IP地址动态绑定的用户名，进行前端的限流，以免单个用户发送过大的流量；在入口网络节点的后端，对已经分类的数据流进行流量整形，以免某类业务的流量占用过多的带宽。当根据拥塞判断参数确定发生拥塞时，则执行动态接纳控制，以进行拥塞控制。其中，动态接纳控制可以包括：静态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：入口网络节点获取数据流对应的拥塞判断参数和输入参考速率，所述拥塞判断参数根据积聚物确定，所述输入参考速率为保证网络不拥塞的极优解；入口网络节点根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，如果发生网络拥塞，根据所述输入参考速率和所述数据流对应的SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制。

【技术特征摘要】
1.一种网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：入口网络节点获取数据流对应的拥塞判断参数和输入参考速率，所述拥塞判断参数根据积聚物确定，所述输入参考速率为保证网络不拥塞的极优解；其中，所述积聚物是针对一个链接，在数据流经过的所有节点中，排队等待的数据包的集合；入口网络节点根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，如果发生网络拥塞，根据所述输入参考速率和所述数据流对应的服务等级协议SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：网络代理获取所述入口网络节点的输入速率，以及获取出口网络节点的输出速率，根据所述输入速率和输出速率确定所述积聚物。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拥塞判断参数的计算公式为：其中，n为检测周期的序号，Ki(n)表示第n个检测周期中数据流i的拥塞判断参数，r和b为预先设定的值，ai(n)表示第n个检测周期中数据流i的积聚物，其计算公式为：ai(n)＝ai(n-1)+(λi(n)-ui(n))×τλi(n)表示第n个检测周期中数据流i的输入速率，ui(n)表示第n个检测周期中数据流i的输出速率，τ为数据采样时间间隔。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入参考速率的计算公式为：其中，n为检测周期的序号，ωi(n)为第n个检测周期中数据流i的输入参考速率，vi为与数据流i的SLA对应的值，λi(n)表示第n个检测周期中数据流i的输入速率，ui(n)表示第n个检测周期中数据流i的输出速率，Ki(n)表示第n个检测周期中数据流i的拥塞判断参数，α和β为设定值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述输入参考速率和所述数据流对应的SLA信息，对所述数据流进行网络拥塞控制，包括：如果所述数据流对应的SLA信息表明需要进行静态降级，则将所述数据流在入口网络节点的输出速率调整为所述静态降级对应的阈值与所述输入参考速率中的较小值；或者，如果所述数据流对应的SLA信息表明需要进行动态降级，则将所述数据流在入口网络节点的输出速率调整为所述输入参考速率；或者，如果所述数据流对应的SLA信息表明需要停止当前业务，则停止所述数据流的链接。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述拥塞判断参数确定是否发生网络拥塞，包括：如果所述拥塞判断参数大于0，则确定发生网络拥塞。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络代理获取所入口网络节点的输入速率，以及获取出口网络节点的输出速率，包括：网络代理接收所述入口网络节点和出口网络节点分别主动发送的所述输入速率和输出速率；或者，网络代理分别向所述入口网络节点和出口网络节点发送请求，并接收所述入口网络节点和出口网络节点在接收到所述请求后分别发送的所述输入速率和输出速率。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述入口网络节点获取数据流对应的拥塞判断参数和输入参考速率，包括：所述入口网络节点接收网络代理主动发送的所述拥塞判断参数和输入参考速率；或者，所述入口网络节点向所述网络代理发送请求，并接收所述网络代理在接收到所述请求后发送的所述拥塞判断参数和输入参考速率。9.一种网络拥塞控制设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张登银，陈齐标，程春玲，李正，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：