[发明专利]一种基于信誉的链路拥塞控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络交换机数据传输领域，特别是一种用于网络交换机的基于信誉的链路拥塞控制方法。

背景技术

现在的网络中，大多数的数据进行传输要尽量避免拥塞情况的发生，来保证数据的传输效率。但是，为了降低硬件成本和数据的缓冲延迟，大多数的交换机所配置的缓存数量有限。所以当网络中出现突发流量时，很容易发生拥塞，并且有可能发生数据包被丢弃。现有的研究表明，突发流量是造成网络边缘层和汇聚层数据丢包的主要原因。所以要尽可能的避免网络中突发流量造成的丢包对网络的影响。

在网络的拥塞控制方法上，现有技术主要有以下几种实现思路：

（1）网络速率的控制，主要是通过ECN、QCN等方法，通过标记反馈的方法，控制发送方的发送速率来减小网络的拥塞情况；

（2）主动队列管理（AQM），AQM通常根据当前的队列长度等拥塞信息，来控制中间节点队列，进而反馈到发送端，主动进行拥塞控制。比如RED和multi-layer AQM2等；

（3）路由算法，通过一定的路由算法来避免或者解决网络的拥塞问题，比如OSPF、ECMP、Multinomial Logit Based(MLB)routing以及相关扩展算法等；

（4）流调度算法，通过采用流调度算法，对流进行实时调度，进而防止网络中拥塞情况的发生。比如Hedera（NSDI-2010）以及保证QoS的视频流调度（ICIP-2011）。

其中，现有的控制发送速率的方法主要针对TCP流。另外减小发送窗口的方法也会降低应用程序的有效吞吐率。现有的AQM方法通过研究不同的丢包策略，减小排队时间。通过利用当前队列长度等拥塞信息来控制中间节点队列。但是由于网络存在传输时间滞后，采样所得的队列长度等拥塞信息是反映一段时间之前的网络状况。当拥塞信息被反馈到发送端时，又增加了额外的延迟时间，所以AQM存在相对滞后于实际网络状况的缺陷。另外AQM还存在参数设置敏感的缺陷，在不同的网络状况很难保持其性能。现有的路由方法大多依赖局部拥塞信息，或者需要专用的传输系统传输局部或全局的拥塞信息（例如使用拥塞树或成本树）。这样会造成“信息不准”（局部），以及“信息过旧”或开销大（全局）等问题。现有的流调度算法是基于poll的方法定期（例如Hedera每5秒钟去取一次）获得网络状态信息，因此不能及时发现网络的拥塞，并且这种方法的开销很大。

例如，申请号为“201110036866.4”，名称为“解决小包线速的credit调度方法、调度装置及旁路器”的中国发明专利公开了一种解决小包线速的credit调度方法，该方法包括：接收队列号和进入所述队列号对应队列的数据包的包长值；将该包长值增加到该队列号对应的队列的长度值上，获得更新后的队列长度值；判断所述队列更新后的队列长度值与所述队列当前的令牌credit的差值是否大于零，如是，申请调度，否则不申请调度；当不申请调度时为所述队列分配不超过所述更新后的队列长度值的credit；使所述更新后的队列长度值和所述当前的credit均减去已为所述队列分配的credit。本发明避免了调度器为具有剩余credit的队列给予不必要的调度而造成的调度器空转的情形，有利于在小包场景中使出口达到线速；并节省credit调度器的带宽资源，使得调度更加合理和高效。但该方法仍然无法解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于信誉的链路拥塞控制方法，可克服现有技术的端到端方法在拥塞感知以及拥塞控制上存在的滞后、开销大等问题，以解决发送方突发流量问题造成的拥塞。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于信誉的链路拥塞控制方法，其中，在链路的每一跳间将拥塞控制和信誉流控相融合，通过接收方信誉值调节发送方发送速率，以避免链路的拥塞，包括如下步骤：

S100、发送方初始化自身维护的初始信息，所述初始信息包括发送计数、接收方信誉值和当前发送窗口大小；

S200、计算并维护发送阈值，根据接收方的可接收缓存数量确定一发送阈值，并以该发送阈值作为发送方调节发送速率的依据；

S300、根据该发送阈值调节发送方发送速率，根据所述发送阈值，自动调节该发送窗口大小，避免接收方缓存溢出产生丢包。

上述的链路拥塞控制方法，其中，所述步骤S200包括：

S201、发送方维护发送窗口、发送计数、发送阈值和接收方可接收缓存数量；

S202、根据接收方缓存数量动态计算所述发送阈值。