[发明专利]一种用于DCN中任务传输的拥塞控制方法

说明书

本发明公开了一种用于DCN中任务传输的拥塞控制方法，依据当前任务和流已发送的数据量，加速小任务和任务内拖尾流的发送速率。本发明避免了DCN网络中的大任务造成的阻塞现象和少数慢速流导致的任务拖尾现象，有效地减小了任务的平均完成时间，提升网络应用的整体性能。

技术领域

本发明设计一种用于DCN(数据中心网络，Data Center Network)中任务传输的拥塞控制方法。

背景技术

数据中心网络计算平台的出现给在线服务(比如网络搜索、在线零售、广告)带来了巨大的收益。这些数据密集的服务具有以下特点：每个查询都可以看作一个任务，每个查询分发给成千上万的叶子节点，最后叶子节点完成查询将结果返回给分发节点，只有所有流都完成任务才能够算是完成，即任务的完成需要每条流都完成。

随着互联网应用变得高度多样化和复杂化，为了解决传统控制传输协议的不足，改善任务级别的完成时间，国内外许多学者为降低任务级别的完成时间做了很多研究，寻求一些切实可行的方法降低任务完成时间。

DCTCP(Data Center TCP)协议就是针对高带宽、高扇入应用的数据中心网络提出的替换传统TCP协议的改进传输协议。其利用显式拥塞通知(Explicit CongestionNotification，ECN)来判断拥塞状态。DCTCP第一次全面讨论尾部延迟，在不更换低缓存的商业交换机的前提下，实现DCN(数据中心网络)的高突发容限、低延迟、高吞吐率。但是，DCTCP问题在于其不具有任务感知性。

L2DCT(Low Latency Data Center Transport)通过提高短流的优先权减少短流的完成时间，进而降低平均流完成时间。在拥塞避免阶段，在每个包往返时间内短流的拥塞窗口增加1，而长流仅仅增加0.05。当探测到拥塞时，长流的拥塞窗口下降的多，而短流的拥塞窗口下降的少。L2DCT在降低短流的完成时间表现很好，但是损害了长流的吞吐量，同时也没有基于任务级别优化性能。

Baraate是一个不需要网络中各个交换机进行太多合作的分布式任务敏感的调度系统，设计的目的在于实现FIFO-LM的分布式调度机制。Baraate为每个任务分发一个全局唯一的任务id，规定拥有更小id号的任务具有更高的优先权，而先到的任务分发更小的id号，即实现了先进先出的优先权控制。Baraate能降低平均任务完成时间，但是可部署性较差。

Varys协议旨在数据密集的数据中心网络中减少任务的通信时间。Varys是一个数据密集型的框架，保持高的网络利用率并且保证任务不会被饥饿。Varys借鉴了的调度策略是基于coflow的，但是Varys关于coflow的划分不清晰，其实现和部署存在困难。

因此，提出有效降低平均任务完成时间且具有可部署性的数据中心网络传输层协议，成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种用于DCN中任务传输的拥塞控制方法，该方法能有效降低数据中心网络中数据任务的平均完成时间。

发明的技术解决方案如下：

一种用于DCN中任务传输的拥塞控制方法，包括以下步骤：

步骤一：参数初始化；初始化发送窗口大小cwnd、发送数据包的拥塞标志位(即CE位)；小任务数据量阈值task_min，大任务数据量阈值task_max；

步骤二：判断当前工作端是接收方还是发送方，如果是接收方转向步骤八否则转向步骤三；