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面向无损数据中心网络的快速精确拥塞反馈方法

申请号: CN202311696856.2
申请人: 南京邮电大学
更新日期: 2026-03-10

专利详细信息

项目 内容
专利名称 面向无损数据中心网络的快速精确拥塞反馈方法
专利类型 发明授权
申请号 CN202311696856.2
申请日 2023/12/12
公告号 CN117395206B
公开日 2024/3/12
IPC主分类号 H04L47/26
权利人 南京邮电大学
发明人 何昕; 梁非凡; 肖甫; 韩磊; 樊卫北; 王俊昌
地址 江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号

摘要文本

本发明属于无损数据中心网络优化技术领域,公开了一种面向无损数据中心网络的快速精确拥塞反馈方法,包括:在无损数据中心网络部署基于优先级的PFC与端到端的拥塞控制算法;为每个交换机端口维护一个端口状态表;定义每个端口有2类状态:确定和不确定,并在交换机受到PFC影响后使用portTable更新端口当前状态;发送端收到CNP报文,更新窗口值并降速。本发明主要包含精确的拥塞检测模块与快速显示窗口分配模块,有效解决了当前数据中心端到端的拥塞控制反馈周期过长,速率收敛缓慢,拥塞检测无法区分真正导致拥塞的流和仅受到PFC机制影响的受害者流等问题。

专利主权项内容

1.一种面向无损数据中心网络的快速精确拥塞反馈方法,其特征在于:所述拥塞反馈方法具体包括以下步骤:步骤1、在无损数据中心网络中部署基于优先级的流量控制与端到端的拥塞控制算法DCQCN,同时,对交换机中的每个端口维护一个端口状态表portTable,当交换机收到暂停帧时,记录端口收到暂停帧的时刻pauseTime、暂停持续时间T、暂停期间到达出口队列的数据量rxByte;步骤2、定义交换机的每个端口有2类状态:确定状态和不确定状态,在交换机受到流量控制影响后,使用端口状态表portTable计算端口当前状态,对于不确定状态的端口,持续跟踪队列长度的变化,直到端口状态恢复为确定状态,对于确定的拥塞端口,对经过此端口的数据流进行拥塞通知,对于确定的非拥塞端口,对经过此端口的数据流不进行处理;步骤3、对交换机维护一个流表flowTable,记录通过端口的每一条数据流的源IP地址sip、目的IP地址dip、堆积的数据量data的信息,对于确定的拥塞端口,维护的流表flowTable,为通过此端口的每条数据流显式分配一个窗口,并将此窗口值由拥塞通知报文携带,从拥塞点直接发送至发送端,发送端收到拥塞通知报文,更新窗口值并降速,所述步骤3具体包括如下步骤:步骤3.1、对交换机维护一个流表flowTable,记录通过端口的每一条数据流的源IP地址sip、目的IP地址dip、堆积的数据量:当数据包到达出口队列时,对流表项进行更新,使用flowTable[sip,dip]确定唯一一条流,并更新流表项中流对应的数据包数量,公式为:flowTable[sip,dip].data+=packet.Size,在数据包离开出口队列时,更新流表项中流对应的数据包数量,公式为:flowTable[sip,dip].data-=packet.Size,当fiowTable[sip,dip].data=0时,表明交换机中没有这条流的数据包,则删除对应的流表项以节省交换机中的内存空间;步骤3.2、对于真正拥塞的端口,使用流表flowTable计算出一个窗口值Win,并将此窗口值由拥塞通知报文携带,从拥塞点直接发送至发送端,实现快速显式的窗口分配,窗口值Win的具体计算公式为:Win=Rate×baseRTT,其中,SUM(flowTable.data)是流表中所有流表项的数据量的总和,C是链路带宽,sip、dip是对应数据包所属数据流的源地址、目的地址,RTT是往返时延,表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认总共经历的时延,baseRTT定义为当流没有遇到任何拥塞时数据包的RTT;步骤3.3、发送端在收到携带有窗口值的拥塞通知报文后,对报文进行解析,并针对链路中的拥塞结点做出如下操作:使用端到端的拥塞控制算法DCQCN调节发送速率,并将对应流的窗口大小限制为CNP报文中所携带的窗口大小,在DCQCN算法进入速率恢复阶段时,将窗口大小重新恢复为初始值,窗口大小初始值使用如下方式计算得出:W=C×baseRTT。init