用于利用速率限制器的ABW估计的突发分组预加载制造技术

本公开的实施涉及用于利用速率限制器的ABW估计的突发分组预加载。提供了用于执行突发分组预加载以用于可用带宽(ABW)估计的系统和方法，该系统和方法可以包括：准备要被用于ABW估计的chirp串，该chirp串包括一定数量的原始探测分组；确定将该网络路径从短期模式转换为长期模式的一定数量的附加探测分组；在该chirp串的开始处插入所确定的所述一定数量的附加探测分组；以及在网络路径上向接收方传输该chirp串，该chirp串包括所确定的一定数量的附加探测分组，该接收方可以执行该网络路径的ABW估计。ABW估计。ABW估计。

【技术实现步骤摘要】
用于利用速率限制器的ABW估计的突发分组预加载

技术介绍

[0001]可用带宽测量是任意网络业务工程解决方案中必不可少的部分，包括用于软件定义的广域网(SDWAN)解决方案的解决方案。通常，业务工程解决方案需要在决定在何处对网络业务进行放置/路由和负荷均衡之前，知道每个网络路径上有多少备用容量。
[0002]PathChirp是执行可用带宽估计的常规方法，并且由于其具有开源实现的事实而被更广泛地使用。PathChirp使用探测速率模型(PRM)估计网络路径的可用带宽。PathChirp发送周期性的探测串(train)。探测串是在探测分组离开之间以特定的时间间隔发送的探测分组序列。分组之间的时间间隔定义了瞬时速率，并且网络将通过使该时间间隔基本上保持不变或将分组间隔开，来对该速率做出反应。在PathChirp中，通过减少相邻探测分组之间的时间间隔，在整个探测串中增加了探测速率。
[0003]PathChirp测量串中每个探测分组的相对单向延迟，并尝试找到拐点，其中延迟从相对恒定变为持续增加，指示路径拥塞。与拐点相关联的探测速率被用作可用带宽估计的主要基础。
[0004]PathCos++是用于可用带宽估计的另一种常规技术。PathCos++使用探测速率模型(即自拥塞)来估计网络路径的可用带宽。PathCos++发送周期性的探测串。探测串是在探测分组离开之间以特定的时间间隔发送的探测分组的序列。两个分组之间的时间间隔定义了瞬时速率，并且网络将对此速率做出反应。在PathCos++中，通过增加探测分组之间的时间，可以降低整个探测串中的探测速率，这会造成拥塞，并且然后逐渐缓解该拥塞。
[0005]PathCos++测量串中每个探测分组的相对单向延迟，并试图找到在拥塞峰值的两侧具有相似的单向延迟的一对分组，这意味着那些分组具有相似的拥塞。它尝试查找间隔最大的分组对，然后计算分组对的两个分组之间探测分组的平均接收速率。平均接收速率用作可用带宽估计。
附图说明
[0006]根据一个或多个各种实施例，参照以下附图详细描述本公开。提供这些附图仅出于说明的目的，并且仅描绘了典型的或示例性的实施例。
[0007]图1示出了根据实施例的用于主动端到端探测的示例环境。
[0008]图2示出了可用于延迟测量的一些参数。
[0009]图3示出了根据实施例的就接收速率而言的速率限制器突发的示例。
[0010]图4示出了根据实施例的就接收速率而言的速率限制器突发的示例。
[0011]图5示出了根据实施例的在chirp串中的原始探测分组之前具有突发预加载的chirp串的示例。
[0012]图6示出了根据各种实施例的可用于实现突发预加载以进行可用带宽估计的示例计算组件。
[0013]图7是可用于实现本公开中描述的实施例的各种特征的示例计算系统。
[0014]附图不是穷举的，并且不将本公开限制为所公开的精确形式。
具体实施方式
[0015]可用带宽测量是任意网络业务工程解决方案的重要部分，包括那些软件定义的广域网(SDWAN)解决方案中的带宽。在封闭的系统中，能够在业务路径上收集每个网络设备上的直接测量值。然而，在许多情况下，由于例如网络设备可能位于不同的管理域中，或者可能被通道或封装隐藏，因此无法使用直接测量。SDWAN就是这种情况，其中SDWAN网关尝试将业务导向到因特网上的最优路径。
[0016]当不可能进行直接测量时，可以从可以控制/用于测量的两个端点执行可用带宽估计。这通常是通过使用从路径的一端发送到路径的另一端的特制探测分组来探测网络路径来实现的。接收方端测量分组的接收时间以及分组延迟/时间模式的改变，以估计路径特性，诸如路径容量、可用带宽和/或批量传输容量。
[0017]PathChirp、PathCos++和自加载递减速率训练(SLDRT)是用于估计网络路径的可用带宽的一些常规方法，并且基于探测速率模型(PRM)。PRM模型基于在网络路径上创建临时拥塞并测量探测分组的排队延迟的增加，以推断路径何时拥塞。通过确定路径何时拥塞，何时不拥塞，这些方法于是可以计算可用带宽(ABW)的估计。PRM模型假定网络路径是无状态的并且其容量不变。然而，大多数速率限制器违反了这一假设，它们强制采用长期速率，然而如果链路使用不足，则可能以远高于长期速率的速率来发送分组突发。在大多数情况下，这种突发混淆了PRM方法，并导致对可用带宽的高估。
[0018]网络连接多个端点，例如客户端或服务器。建立了许多网络，使得从一个端点到另一端点有多个可能的路径。端点之间具有多个路径通常可以提高故障恢复能力，并可以增加网络容量。
[0019]网络业务工程着眼于网络业务的性质以及网络元件及其连接性，以帮助设计网络并将业务引导到该网络中的不同路径上。适当的业务工程有助于提高网络性能并降低其成本。
[0020]网络业务工程的最简单形式之一是具有主链路，并添加备用链路以在主链路发生故障的情况下使用。诸如胖树的多根树是提供许多并行路径的拓扑，已经对其进行了广泛的研究，并且已经提出了在这种拓扑上加载均衡分组的许多方案。互联网是更复杂的网络，跨许多实体和管理域被划分，因此业务工程要复杂得多。在因特网上，通常每个实体在其自己的域内进行相当高级的业务工程设计，并且跨域交互是通过边界网关协议(BGP)路由进行管理的，该BGP路由仅允许进行相当粗略的业务工程。
[0021]大多数业务工程由三部分组成。第一部分是度量，其中度量业务和/或网络的某些属性。第二部分是优化，在其中计算业务的最优分布。第三部分是控制，其中网络被重新配置为实现所需的业务分配。
[0022]本文公开的实施例包括用于在比使用常规技术可以提供的估计短得多的时间范围内提供可用带宽估计的系统和方法。实施例可以被配置为预加载速率限制器以迫使速率限制器进入其长期模式。结果，这减少了由于速率限制器突发而导致的ABW的高估，并改进了ABW估计的准确性。
[0023]为了预加载速率限制器，系统实施例可以被配置为在chirp串之前注入额外的分组，其可以被接收器上的ABW估计所使用。这可以通过最小地增加实际chirp串的大小来实现。这些预加载的分组用于将速率限制器置于其长期状态，并可用于ABW估计。
[0024]实施例可以提供对常规解决方案的改进，因为它们可以被配置为当网络路径由于速率限制器突发、业务监管器或业务整形器而呈现容量波动时减少ABW高估。在各个方面，ABW估计不再受网络路径的短期行为的影响，而是基于网络路径的长期行为。
[0025]实施例可以在各种网络应用中实现，包括在或定义网络(SDN)和SDWAN网络中。SDN是一种管理网络的方案。SDN定义了API，这些API允许将网络元素的数据路径(分组转发)和控制平面(协议智能)解耦合。换句话说，网络控制器、网络元素外部的实体，可以对该网络元素具有精细的控制和可见性。其可以由网络控制器使用，以动态更改网络元素的策略，或集中控制平面和网络的决策做出。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于执行突发分组预加载以用于网络路径的可用带宽ABW估计的方法，包括：准备要被用于ABW估计的chirp串，所述chirp串包括一定数量的原始探测分组；确定将所述网络路径从短期模式转换为长期模式的一定数量的附加探测分组；在所述chirp串的开始处插入所确定的所述一定数量的附加探测分组；以及在所述网络路径上向接收方传输所述chirp串，所述chirp串包括所确定的所述一定数量的附加探测分组，所述接收方被配置为执行所述网络路径的ABW估计。2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述chirp串在所述接收方处被接收时，由所述接收方对所述chirp串执行的ABW估计基于由速率限制器或者由业务整形器约束的网络业务被执行。3.根据权利要求1所述的方法，其中所确定的所述一定数量的附加探测分组包括在被添加到所述网络上的交叉业务时将所述网络路径从所述短期模式转换为所述长期模式的一定数量的附加探测分组。4.根据权利要求1所述的方法，其中由所述接收方对所述chirp串执行的所述ABW估计包括：仅对所述原始探测分组而不对所述附加探测分组执行ABW估计。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述ABW估计由所述接收方对所述chirp串和所述附加探测分组的子集执行。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述接收方还被配置为检测所述chirp串上的容量改变，并且使用所述容量改变来确定哪些附加探测分组用于所述ABW估计。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述ABW估计由所述接收方使用所述原始探测分组和所述附加探测分组的尾随子集对所述chirp串执行，其中所述尾随子集是基于对所接收的chirp串的容量测量而被确定的。8.根据权利要求1所述的方法，其中将网络路径从短期模式转换成长期模式的所述一定数量的附加探测分组是将所述路径转换成速率受限路径的一定数量的分组。9.根据权利要求1所述的方法，其中将网络路径从短期模式转换成长期模式的所述一定数量的附加探测分组是基于所述网络路径的测量而动态地被确定的。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述原始探测分组的速率由所述接收方执行的ABW估计过程确定，并且所述附加探测分组的所述速率由所述网络路径的短期速率确定。11.一种用于执行突发分组预加载以用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：慧与发展有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：