一种数据中心无损网络拥塞控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:35918444 阅读:16 留言:0更新日期:2022-12-10 11:01
本申请公开了一种数据中心无损网络拥塞控制方法、装置、设备及介质,涉及通信技术领域,包括:当交换机获取到发送端发送的数据包时,判断交换机是否发生了拥塞;若发生了拥塞则利用带内网络遥测技术对交换机当前的拥塞信息进行获取得到当前拥塞信息,并通过交换机将当前拥塞信息反馈至发送端;通过发送端判断当前拥塞信息中携带的交换机的当前队列长度是否大于零,若大于零则对发送端的当前发送速率进行降速处理,若不大于零则对发送端的当前发送速率进行增速处理。本申请通过带内网络遥测技术能够通过交换机直接将拥塞信息反馈至发送端并进行调速,从而及时的反馈拥塞信号,减少反馈延迟,使数据中心无损网络满足高吞吐、低延迟的需求。低延迟的需求。低延迟的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心无损网络拥塞控制方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及通信
,特别涉及一种数据中心无损网络拥塞控制方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]当前,数据中心已成为云计算、大规模数据存储和数据交互的基础设施,越来越多的企业和个人把在线应用服务迁移到数据中心上。数据中心通常采用商用器件,将服务器和交换机通过设计的网络进行互联,从而以更经济更便捷的方式实现高速计算和海量存储等需求。在支撑服务的各项技术中,数据中心网络(DCN,Data Communication Network)是一个重要的性能瓶颈,已经引起了广泛的关注。
[0003]目前,数据中心存在大量对延时敏感的实时交互式应用,如网页搜索和查询业务、各种社交网站和零售业务等,上述应用经常产生大量的突发短流,为了提高各项应用的性能、服务质量及用户体验感,应尽可能减小突发短流的完成时间。同时,数据中心也存在最新时效数据更新、数据挖掘和备份等应用,上述应用会产生数据量很大的长流,因此在数据中心中就出现了长短流长期并存的现象。并且,数据中心的流量呈现重尾分布,约90%的数据量仅由约10%的流提供,而约90%的流只提供了约10%的数据量。也就是说,数据中心的短流数量占绝大多数,但每条短流的数据量却较小。
[0004]目前,为了满足高吞吐低延迟的需求,已经提出了远程直接内存访问技术(RDMA),该技术可以绕过协议栈直接访问内存,大大提高了数据传输的效率。然而,RDMA需要RoCE协议栈的支持,而RoCE协议栈为了保证数据的可靠传输及数据包的不丢失,需要基于优先级的流量控制(PFC,priority flow control)来保证无损网络。但是,PFC在保证零丢包的同时,还引入了一些新的问题,如队头阻塞(HLB,head

of

line blocking)。当PFC不断触发时,局部拥塞还会扩散回拥塞源和非拥塞源,严重影响了网络吞吐量和流完成时间。
[0005]因此,如何解决队头阻塞问题,保证数据中心的高效运转,满足数据中心无损网络高吞吐、低延迟的需求是目前还有待进一步解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此,本申请的目的在于提供一种数据中心无损网络拥塞控制方法、装置、设备及存储介质,能够通过交换机直接将拥塞信息反馈至发送端,无需通过接收端对拥塞信息进行转发,从而及时的反馈拥塞信号,减少反馈延迟,使数据中心无损网络满足高吞吐、低延迟的需求。其具体方案如下:
[0007]第一方面,本申请公开了一种数据中心无损网络拥塞控制方法,包括:
[0008]当交换机获取到发送端发送的数据包时,判断所述交换机是否发生了拥塞;
[0009]若所述交换机发生了拥塞,则利用带内网络遥测技术对所述交换机当前的拥塞信息进行获取,得到当前拥塞信息,并通过所述交换机将所述当前拥塞信息反馈至所述发送端;
[0010]通过所述发送端判断所述当前拥塞信息中携带的所述交换机的当前队列长度是否大于零;
[0011]若所述当前队列长度大于零则对所述发送端的当前发送速率进行降速处理,若所述当前队列长度不大于零则对所述发送端的当前发送速率进行增速处理。
[0012]可选的,所述判断所述交换机是否发生了拥塞,包括:
[0013]获取所述交换机的当前队列长度、当前队列变化率和当前链路利用率;
[0014]判断所述当前队列长度是否大于零,若是则判断所述当前队列变化率是否大于等于零并且所述当前链路利用率大于等于预设阈值;
[0015]若所述当前队列变化率大于等于零并且所述当前链路利用率大于等于所述预设阈值,则判定所述交换机发生了拥塞。
[0016]可选的,所述判断所述当前队列变化率是否大于等于零并且所述当前链路利用率大于等于预设阈值之后,还包括:
[0017]若所述当前队列变化率小于零或所述当前链路利用率小于所述预设阈值,则计算预设时间后的所述交换机的队列变化率,得到最新队列变化率;
[0018]判断所述最新队列变化率是否小于零并且所述当前链路利用率小于所述预设阈值;
[0019]若所述最新队列变化率小于零并且所述当前链路利用率小于所述预设阈值则判定所述交换机未发生拥塞,若所述最新队列变化率大于等于零或所述当前链路利用率大于等于所述预设阈值则判定所述交换机发生了拥塞。
[0020]可选的,所述判定所述交换机未发生拥塞之后,还包括:
[0021]按照预设的时间间隔获取所述发送端与所述交换机之间的链路信息和所述交换机的状态信息,并将所述链路信息和所述状态信息发送至所述发送端。
[0022]可选的,所述对所述发送端的当前发送速率进行降速处理,包括:
[0023]判断所述当前拥塞信息中携带的所述最新队列变化率是否大于零,若是则按照所述发送端的最大发送速率对所述发送端的当前发送速率进行降速处理,若否则按照所述发送端的最小发送速率对所述发送端的当前发送速率进行降速处理。
[0024]可选的,所述对所述发送端的当前发送速率进行增速处理,包括:
[0025]获取当前所述发送端的发送速率及所述发送端与所述交换机之间的链路速率和链路利用率,得到当前发送速率、当前链路速率和所述当前链路利用率;
[0026]利用所述当前发送速率、所述当前链路速率和所述当前链路利用率计算用于对所述发送端的所述当前发送速率进行增速的目标速度。
[0027]可选的,所述通过所述交换机将所述当前拥塞信息反馈至所述发送端,包括:
[0028]通过所述交换机中的通信网络处理器将所述当前拥塞信息反馈至所述发送端。
[0029]第二方面,本申请公开了一种数据中心无损网络拥塞控制装置,包括:
[0030]拥塞判断模块,用于当交换机获取到发送端发送的数据包时,判断所述交换机是否发生了拥塞;
[0031]拥塞信息获取模块,用于如果所述交换机发生了拥塞,则利用带内网络遥测技术对所述交换机当前的拥塞信息进行获取,得到当前拥塞信息;
[0032]反馈模块,用于通过所述交换机将所述当前拥塞信息反馈至所述发送端;
[0033]队列长度判断模块,用于通过所述发送端判断所述当前拥塞信息中携带的所述交换机的当前队列长度是否大于零;
[0034]降速模块,用于如果所述当前队列长度大于零则对所述发送端的当前发送速率进行降速处理;
[0035]增速模块,用于如果所述当前队列长度不大于零则对所述发送端的当前发送速率进行增速处理。
[0036]第三方面,本申请公开了一种电子设备,包括处理器和存储器;其中,所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现前述的数据中心无损网络拥塞控制方法。
[0037]第四方面,本申请公开了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序;其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述的数据中心无损网络拥塞控制方法。
[0038]可见,本申请当交换机获取到发送端本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心无损网络拥塞控制方法,其特征在于,包括:当交换机获取到发送端发送的数据包时,判断所述交换机是否发生了拥塞;若所述交换机发生了拥塞,则利用带内网络遥测技术对所述交换机当前的拥塞信息进行获取,得到当前拥塞信息,并通过所述交换机将所述当前拥塞信息反馈至所述发送端;通过所述发送端判断所述当前拥塞信息中携带的所述交换机的当前队列长度是否大于零;若所述当前队列长度大于零则对所述发送端的当前发送速率进行降速处理,若所述当前队列长度不大于零则对所述发送端的当前发送速率进行增速处理。2.根据权利要求1所述的数据中心无损网络拥塞控制方法,其特征在于,所述判断所述交换机是否发生了拥塞,包括:获取所述交换机的当前队列长度、当前队列变化率和当前链路利用率;判断所述当前队列长度是否大于零,若是则判断所述当前队列变化率是否大于等于零并且所述当前链路利用率大于等于预设阈值;若所述当前队列变化率大于等于零并且所述当前链路利用率大于等于所述预设阈值,则判定所述交换机发生了拥塞。3.根据权利要求2所述的数据中心无损网络拥塞控制方法,其特征在于,所述判断所述当前队列变化率是否大于等于零并且所述当前链路利用率大于等于预设阈值之后,还包括:若所述当前队列变化率小于零或所述当前链路利用率小于所述预设阈值,则计算预设时间后的所述交换机的队列变化率,得到最新队列变化率;判断所述最新队列变化率是否小于零并且所述当前链路利用率小于所述预设阈值;若所述最新队列变化率小于零并且所述当前链路利用率小于所述预设阈值则判定所述交换机未发生拥塞,若所述最新队列变化率大于等于零或所述当前链路利用率大于等于所述预设阈值则判定所述交换机发生了拥塞。4.根据权利要求3所述的数据中心无损网络拥塞控制方法,其特征在于,所述判定所述交换机未发生拥塞之后,还包括:按照预设的时间间隔获取所述发送端与所述交换机之间的链路信息和所述交换机的状态信息,并将所述链路信息和所述状态信息发送至所述发送端。5.根据权利要求4所述的数据中心无损网络拥塞控制方法,其特征在于,所述对所述发送端的当前...

【专利技术属性】
技术研发人员:王进袁冬至胡晋彬
申请(专利权)人:长沙理工大学
类型:发明
国别省市:

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