拥塞控制方法、装置、系统、设备及介质与流程

专利2025-12-31  10


所属的技术人员能够理解,本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图13来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备1300。图13显示的电子设备1300仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图13所示,电子设备1300以通用计算设备的形式表现。电子设备1300的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元1310、上述至少一个存储单元1320、连接不同系统组件(包括存储单元1320和处理单元1310)的总线1330。其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元1310执行,使得所述处理单元1310执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如,所述处理单元1310可以执行上述方法实施例中的任一项的步骤。存储单元1320可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(ram)13201和/或高速缓存存储单元13202,还可以进一步包括只读存储单元(rom)13203。存储单元1320还可以包括具有一组(至少一个)程序模块13205的程序/实用工具13204,这样的程序模块13205包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线1330可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备1300也可以与一个或多个外部设备1340(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1300交互的设备通信,和/或与使得该电子设备1300能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口1350进行。并且,电子设备1300还可以通过网络适配器1360与一个或者多个网络(例如局域网(lan),广域网(wan)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器1360通过总线1330与电子设备1300的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备1300使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom,u盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述实施例中的方法。在本公开的示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。其上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中,本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可选地,计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。在具体实施时,可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(lan)或广域网(wan),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。通过以上实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom,u盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。


背景技术:

1、数据中心量化拥塞通知(data center quantized congestion notification,dcqcn)是一种网络流量管理机制,使用显示拥塞通知(explicit congestion control,ecn)作为标识和处理拥塞的信号。

2、但是,随着技术的进步,数据中心远程直接内存访问网络链路速度快速增长,且流量模式快速变化,对网络性能的要求日益增加。通过上述方式已经无法满足数据中心网络极低时延、超高带宽的需求,仅依赖ecn进行拥塞控制已出现了时延高、带宽利用率低的弊端,随硬件性能提升,可以实现高精度的rtt测量,rtt被广泛作为拥塞信号进行速率控制,但rtt存在反馈延迟长等问题。

3、需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本公开提供一种拥塞控制方法、装置、系统、设备及介质,至少在一定程度上克服相关技术中rtt存在反馈延迟长的问题。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。

3、第一方面,本公开中的实施例提供一种拥塞控制方法,所述方法包括:

4、根据网卡硬件接收到的往返时延(rtt)探测包的确认应答,获取当前次的rtt探测结果;

5、根据当前次的rtt探测结果和历史rtt探测结果进行预测,确定预设时间段后的rtt预测值;

6、根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率;

7、向网卡硬件返回第一更新发送速率。

8、在一种可能的实施例中,所述根据当前次的rtt探测结果和历史rtt探测结果进行预测,确定预设时间段后的rtt预测值,包括:

9、根据所述当前次的rtt探测结果中的当前次的rtt值、当前次进行预测的时间点、所述当前次的rtt探测结果对应的上一次rtt探测结果中的历史rtt值和上一次进行预测的时间点,确定rtt变化梯度;

10、根据所述rtt变化梯度和所述当前次的rtt值,确定所述rtt预测值。

11、在一种可能的实施例中,所述根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,包括:

12、若所述rtt预测值小于预设调速阈值的预设范围的下边界值,则获取调速次数;所述调速次数为连续位于rtt预测值小于所述下边界值的次数;

13、根据调速次数和预设超参数以加性增的方式对网卡硬件的当前发送速率进行调整,得到第一更新发送速率。

14、在一种可能的实施例中,所述根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,包括:

15、若所述rtt预测值大于或等于所述预设调速阈值的预设范围的下边界值,且小于或等于所述预设调速阈值的预设范围的上边界值,则根据所述rtt预测值与所述预设调速阈值之差和预设调速参数以乘性的方式对所述网卡硬件的当前发送速率进行调整,得到第一调速结果;

16、根据预设超参数以加性增的方式对所述网卡硬件的当前发送速率进行调整,得到第二调速结果;

17、从所述第一调速结果和所述第二调速结果中选择最小值作为第一更新发送速率。

18、在一种可能的实施例中,所述根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,包括:

19、若所述rtt预测值大于所述预设调速阈值的预设范围的上边界值,则根据预设调速参数以乘性减的方式对所述网卡硬件的当前发送速率进行调整,得到第一更新发送速率。

20、在一种可能的实施例中,所述根据网卡硬件接收到的rtt探测包的确认应答,获取当前次的rtt探测结果,包括:

21、在每个rtt检测周期内发起的探测请求;

22、网卡硬件响应于所述探测请求,发送rtt探测包;

23、网卡硬件接收到rtt探测包的确认应答,触发rtt探测完成事件;

24、根据所述rtt探测完成事件,获取当前次的rtt探测结果。

25、在一种可能的实施例中,所述方法还包括:

26、在每个rtt检测周期内,网卡硬件检测是否收到拥塞通知报文(cnp)包;

27、若是,则根据预设比例对所述网卡硬件的当前发送速率进行降低,得到第二更新发送速率,且设置第一拥塞标识;

28、向网卡硬件返回第二更新发送速率。

29、在一种可能的实施例中,所述获取当前次的rtt探测结果之后,所述方法还包括:

30、检测是否存在第一拥塞标识;

31、若否,则根据当前次的rtt探测结果和历史rtt探测结果进行预测,确定预设时间段后的rtt预测值;根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率;向网卡硬件返回第一更新发送速率;

32、若是,则将所述第一拥塞标识设置为第二拥塞标识。

33、第二方面,本公开中的实施例提供一种拥塞控制装置,包括:

34、获取单元,用于根据网卡硬件接收到的rtt探测包的确认应答,获取当前次的rtt探测结果;

35、确定单元,用于根据当前次的rtt探测结果和历史rtt探测结果进行预测,确定预设时间段后的rtt预测值;

36、调整单元,用于根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率;

37、返回单元,用于向网卡硬件返回第一更新发送速率。

38、在一种可能的实施例中,所述装置还包括:

39、快速降速单元,用于在每个rtt检测周期内,网卡硬件检测是否收到cnp包;若是,则根据预设比例对所述网卡硬件的当前发送速率进行降低,得到第二更新发送速率,且设置第一拥塞标识;向网卡硬件返回第二更新发送速率。

40、第三方面,本公开实施例提供了一种拥塞控制系统,包括:探测请求模块、网卡硬件和速率控制模块;

41、根据所述网卡硬件接收到的rtt探测包的确认应答,所述探测请求模块用于获取当前次的rtt探测结果;

42、所述速率控制模块用于根据当前次的rtt探测结果和历史rtt探测结果进行预测,确定预设时间段后的rtt预测值;

43、所述速率控制模块还用于根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率;

44、所述速率控制模块还用于向所述网卡硬件返回第一更新发送速率。

45、在一种可能的实施例中,所述系统还包括:快速降速模块;

46、在每个rtt检测周期内,网卡硬件用于检测是否收到拥塞通知报文(cnp)包;若是,则所述快速降速模块用于根据预设比例对所述网卡硬件的当前发送速率进行降低,得到第二更新发送速率,且设置第一拥塞标识;所述快速降速模块还用于向所述网卡硬件返回第二更新发送速率。

47、第四方面,本公开实施例提供一种电子设备,包括:处理器;以及存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的第一方面中任一项所述的方法。

48、第五方面,本公开实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的第一方面中任一项所述的方法。

49、第六方面,根据本公开的另一个方面,还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述任一项所述的方法。

50、本公开的实施例所提供的一种拥塞控制方法、装置、系统、设备及介质,涉及网络技术领域,该方法包括:根据网卡硬件接收到的rtt探测包的确认应答,获取当前次的rtt探测结果,根据当前次的rtt探测结果和历史rtt探测结果进行预测,确定预设时间段后的rtt预测值,根据rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,向网卡硬件返回第一更新发送速率。通过对rtt探测结果进行预测,预测得到一段时间后的rtt预测值,来通过rtt预测值表示获取到当前次的rtt探测结果时,交换机队列的拥塞状态,降低反馈延迟的影响,避免反应滞后,提前做出反应,加快算法收敛,提高拥塞控制过程的实时性和稳定性。

51、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。


技术特征:

1.一种拥塞控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据当前次的rtt探测结果和历史rtt探测结果进行预测,确定预设时间段后的rtt预测值,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述rtt预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据网卡硬件接收到的rtt探测包的确认应答,获取当前次的rtt探测结果,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取当前次的rtt探测结果之后,所述方法还包括:

9.一种拥塞控制装置,其特征在于,包括:

10.一种拥塞控制系统,其特征在于,包括:探测请求模块、网卡硬件和速率控制模块;

11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,还包括:快速降速模块;

12.一种电子设备,其特征在于,包括:

13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~8中任意一项所述的方法。


技术总结
本公开提供了一种拥塞控制方法、装置、系统、设备及介质,涉及网络技术领域,该方法包括:根据网卡硬件接收到的RTT探测包的确认应答,获取当前次的RTT探测结果,根据当前次的RTT探测结果和历史RTT探测结果进行预测,确定预设时间段后的RTT预测值,根据RTT预测值和预设调速阈值,得到第一更新发送速率,向网卡硬件返回第一更新发送速率。通过对RTT探测结果进行预测,预测得到一段时间后的RTT预测值,来通过RTT预测值表示获取到当前次的RTT探测结果时,交换机队列的拥塞状态,降低反馈延迟的影响,避免反应滞后,提前做出反应,加快算法收敛,提高拥塞控制过程的实时性和稳定性。

技术研发人员:车碧瑶,汪羽翔,王子潇,陈映,张娇
受保护的技术使用者:中国电信股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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