申请/专利权人：长沙理工大学

申请日：2022-06-27

公开（公告）日：2024-01-16

公开（公告）号：CN115134302B

主分类号：H04L47/11

分类号：H04L47/11;H04L47/125;H04L47/17;H04L47/283

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.16#授权;2022.10.25#实质审查的生效;2022.09.30#公开

摘要：本发明提供了一种无损网络中避免队头阻塞和拥塞扩散的流量隔离方法，涉及数据处理技术领域，该方法在部署了PFC的数据中心无损网络下，通过流量隔离机制来避免现有的细粒度负载均衡机制使得PFC的队头阻塞问题扩散到更多端口，从而避免更多无辜流被阻塞。在该方法中，当出端口队列长度超过隔离阈值，交换机直接逐跳发送拥塞通告到上游交换机直到拥塞流的发送端，上游交换机将拥塞流隔离在某一路径或某条路径的一个队列中，非拥塞流则重路由到其他路径或队列，从而避免拥塞流占据更多的端口影响其他非拥塞流。总的来说，本发明可以很好的避免PFC的队头阻塞和拥塞扩散问题，以及避免PFC这些负面影响扩散到更多的端口，从而降低流完成时间，提升应用性能。

主权项：1.一种无损网络中避免队头阻塞和拥塞扩散的流量隔离方法，其特征在于，包括：交换机按以下步骤进行操作：步骤S11，初始化链路基础往返延时RTT、链路带宽C、每条链路基础延时d、隔离阈值更新周期Tth、PFC触发阈值QPFC、隔离阈值Qth、隔离阈值更新周期的起始时间t；步骤S12，交换机监听是否有新数据包到达，若有新数据包到达，转步骤S13；否则继续监听是否有新数据包到达；步骤S13，获取交换机出端口队列长度，转步骤S14；步骤S14，根据出端口队列长度判断该出端口的流是否为拥塞流，如是，则发送拥塞通告信息到上游交换机，转步骤S15；否则转步骤S15；步骤S15，判断当前交换机是否收到拥塞通告信息，如果收到了拥塞通告信息，则转步骤S16；否则，转步骤S17；步骤S16，判断当前数据包是否为拥塞流数据包，如果是，则设置当前数据包的目的出端口路径为隔离路径，并转发当前数据包到目的出端口，转步骤S12；否则，重路由当前数据包，即重新选择除了当前目的出端口之外的最短队列出端口作为转发出端口，转步骤S12；步骤S17，判断是否收到非拥塞通告信息，如是，则解除当前隔离路径，并转发当前数据包到目的出端口，转步骤S12，否则，转发当前数据包到目的出端口，转步骤S12；从步骤S12中监听到有新数据包到达至步骤S17执行前的任一时间，判断当前时间与隔离阈值更新周期的起始时间t的差值是否大于或等于隔离阈值更新周期Tth，若大于或等于隔离阈值更新周期Tth，则更新隔离阈值Qth，保证上游交换机在隔离操作前不触发PFC，且解除隔离后不出现链路为空的现象，并将隔离阈值更新周期的起始时间t设置为当前时间；所述隔离阈值Qth的更新方法如下：假设tp时刻的出端口队列长度为Qtp，生成拥塞通告信息传送到上游交换机直至发送端，拥塞通告信息传输过程中，出端口队列仍然在增长，出端口队列最大增长到Qtp+2d，如下式1： 其中，vit为第i条流的发送速率；为了保证拥塞通告信息传输过程中不触发PFC，tp时刻的出端口队列长度Qtp需满足如下式2： 其中，M是交换机出端口数量；假设当出端口队列长度在时间tR降低到QtR，非拥塞通知从当前交换机发送到上游交换机直至发送端，恢复拥塞流的传输，在非拥塞通知传输的过程中，出端口队列仍然在继续减小，为了保证链路不为空，QtR需要满足如下式3： 为了保证拥塞流的隔离机制在PFC触发前触发，且在出端口队列排空前恢复拥塞流的传输，更新后的隔离阈值Qth的取值范围需满足如下式4： 再以保守的方式取发送速率的最大值，即链路带宽C，进一步获取隔离阈值Qth的取值范围，因此更新后的隔离阈值Qth为：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 长沙理工大学 一种无损网络中避免队头阻塞和拥塞扩散的流量隔离方法

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