CN101018205A - 一种流量控制方法及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量控制方法及通信设备，用于具有第一通信设备，及一个或多个第二通信设备的Infiniband(IB，无限带宽网络)系统，包括如下步骤：当第一通信设备检测到需要进行流量控制时，向需要被流控的第二通信设备发送携带流控事件信息的IPoIB报文；第二通信设备解析收到的所述IPoIB报文，获取其携带的流控事件信息，进行流量控制。按照本发明所述流量控制方法及通信设备，可以实现对IPoIB报文进行及时有效的流量控制，适用于IB网络内属于TCP/IP协议族中同一链路层广播域内的所有通信设备。

Description

一种流量控制方法及通信设备

技术领域

本发明涉及InfiniBand(IB，无限带宽网络)，具体地说，是涉及InfiniBand系统中IPoIB技术链路层流量控制方法及通信设备。

背景技术

InfiniBand是由InfiniBand协会开发的体系结构技术，它是一种用于实现基于通道的交换式技术的通用I/O规范。InfiniBand的解决方案包括一个连接多个独立处理器和I/O平台的系统区域网络，它所定义的通信和管理结构同时支持I/O和处理器与处理器之间的通信。InfiniBand系统可以是只有少量I/O设备的单处理器服务器，也可以是大型的并行超级计算机。主要用于服务器领域的通信，包括服务器与服务器(比如复制，分布式工作等)，服务器和存储设备(比如存储区域网络SAN和直接存储附件)以及服务器和网络之间(比如LAN，WANs、Internet等)的通信。

IPoIB(IP over InfiniBand，IP报文在IB上传输)技术标准即通过InfiniBand传输IP报文，使具有HCA(Host Channel Adapter，主机通道适配器)卡的主机借助IPoIB来访问Internet网。

由于InfiniBand总线为一种高速总线，当IB主机或IB网关(例如IB网到Ethernet网的IB网关)等在IPoIB驱动上接收到过量IP数据报文时，有可能会出现报文处理不过来产生积压、内存耗尽(每个IP报文需要申请一片内存，大量数据包将占用大片内存)等情况，甚至造成丢包现象。目前解决拥塞的方法是，需要通过重传机制或更高层的传输层协议来进行流控。然而，对于采用重传机制会带来延时增大、网络吞吐量严重降低、网络资源浪费等一系列问题。而对于采用TCP传输层协议来进行流控时，它只是面向一个连接单位方式的流控，无法对全局进行快速流控，而且流控滞后性比较大。

例如，对于IB-ETHERNET网关，由于IB网关主要实现路由转发功能，路由协议运行在网络层上，并不会通过更高层的TCP传输层协议与互连的主机之间及时进行流控。同时，当IPoIB帧转发的目的接口为慢速接口如GE口(慢速接口是相对与InfiniBand传输速率)时，极易造成突发数据包堆积现象。当报文大量堆积在IB网关侧时，容易造成大量数据包丢弃。在最坏情况下，引起IP报文大量重传，大量重传又造成报文堆积，并最终造成IB网关瘫痪。

因此，如何提供一种能对IPoIB报文进行流量控制的方法及通信设备，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种流量控制方法及通信设备，来实现对IPoIB报文进行及时有效的流量控制。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种流量控制方法，用于具有第一通信设备，及一个或多个第二通信设备的Infiniband系统，包括如下步骤：

当第一通信设备检测到需要进行流量控制时，向需要被流控的第二通信设备发送携带流控事件信息的IPoIB报文；

第二通信设备解析收到的所述IPoIB报文，获取其携带的流控事件信息，进行流量控制。

本发明所述的方法，其中，所述流量事件信息是局部流控事件信息、或全局流控事件信息、或取消流控事件信息、或无流控事件信息。

本发明所述的方法，其中，所述向需要被流控的第二通信设备发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是向需要被流控的第二通信设备单播发送携带流量控制信息的IPoIB报文。

本发明所述的方法，其中，所述向需要被流控的第二通信设备单播发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是当存在发往被流控第二通信设备的IPoIB报文时，在所述IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备；或者当不存在发往被流控第二通信设备的IPoIB报文时，构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备。

本发明所述的方法，其中，所述向需要被流控的第二通信设备发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是在广播域内广播发送携带流量控制信息的IPoIB报文。

本发明所述的方法，其中，所述在广播域内广播发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至广播域内除第一通信设备外的第二通信设备。

本发明所述的方法，其中，所述在免费APR报文中的保留字段或IPoIB报文中的保留字段中写入流控事件信息是在保留字段中的1或2个比特位中写入流控事件信息。

本发明所述的方法，其中，所述第二通信设备解析收到的所述携带流量控制信息的IPoIB报文，进行流量控制，进一步包括如下步骤：

从收到的IPoIB报文中解析出流控信息并维护，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}；

当所维护的流控事件信息是局部流控事件时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是全局流控事件时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是取消流控事件时，取消当前执行的流控事件；

当所维护的流控事件信息是无流控事件时，不做流控操作。

本发明所述的方法，其中，所述从收到的IPoIB报文中解析出流控信息{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}并维护，是：所述维护流控发起者唯一标识信息是从报文的源地址中提取流控发起者的唯一标识信息；

所述维护流控事件信息是：

在全局流控阶段时，如果收到新局部流控事件信息，则对新收到的局部流控事件信息进行屏蔽，不做响应；如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有全局流控事件信息，接收新的全局流控事件信息；或者对新收到的全局流控事件进行屏蔽；

在局部流控阶段时，如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有的局部流控信息，接收新的全局流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自同一个IPoIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自不同IPoIB接口流控事件信息，则同时保留新的局部流控事件信息。

本发明所述的方法，其中，所述第二通信设备解析收到的所述携带流量控制信息的IPoIB报文，进行流量控制，进一步包括如下步骤：

从收到的IPoIB报文中解析出流控信息并维护，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息，定时器}，所述定时器中设置定时值，该定时值是为流控事件为局部流控事件或全局流控事件时所创建的定时值；

当所维护的流控事件信息是局部流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是全局流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文。

一种通信设备，包括：端口流量检测单元，其中，还包括：与端口流量检测单元相连的流控发起单元，用于收到来自端口检测单元的触发信号后，在IPoIB报文中携带流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备。

本发明所述的设备，其中，所述流控发起单元，进一步用于在IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要流控的第二通信设备。

本发明所述的设备，其中，所述流控发起单元，进一步用于发起单播流控事件时，当存在发往被流控通信设备的IPoIB报文时，在所述IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要被流控的通信设备；或者当不存在发往被流控通信设备的IPoIB报文时，构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至需要被流控的通信设备。

本发明所述的设备，其中，所述流控发起单元，进一步用于发起广播流控事件时，构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至广播域内自身外的其他通信设备。

本发明所述的设备，其中，所述端口流量检测单元，用于检测到需要进行流量控制时，触发流控发起单元。

本发明所述的设备，其中，所述端口流量检测单元，进一步用于当检测到内存耗尽时；或者收到过量的、无法及时处理的IPoIB报文时，触发流控发起单元。

一种通信设备，其中，包括：流控信息维护单元，用于从收到的IPoIB报文中解析出流控信息并维护，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}；

以及，所述流控执行单元，用于根据流控信息维护单元维护的流控信息，执行流控。

本发明所述的设备，其中，所述流控信息维护单元，进一步用于从报文的源地址中提取流控发起者的唯一标识信息；在全局流控阶段时，如果收到新局部流控事件信息，则对新收到的局部流控事件信息进行屏蔽，不做响应；如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有全局流控事件信息，接收新的全局流控事件信息；或者对新收到的全局流控事件进行屏蔽；在局部流控阶段时，如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有的局部流控信息，接收新的全局流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自同一个IPoIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自不同IPoIB接口流控事件信息，则同时保留新的局部流控事件信息。

本发明所述的设备，其中，所述流控执行单元，进一步用于当流控信息维护单元维护的是局部流控事件时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；当流控信息维护单元维护的是全局流控事件时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文；当流控信息维护单元维护的是取消流控事件时，取消当前执行的流控事件；当流控信息维护单元维护的是无流控事件时，不做流控操作。

本发明所述的设备，其中，所述流控信息维护单元，进一步用于从收到的报文中解析出流控信息并维护，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息，定时器}，所述定时器中设定定时值，该定时值是为流控事件为局部流控事件或全局流控事件时所创建的定时值。

本发明所述的设备，其中，所述流控执行单元，进一步用于当流控信息维护单元维护的是局部流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；当流控信息维护单元维护的是全局流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文。

本发明所述流量控制方法及通信设备，由于采用IPoIB报文中前导头的Reserved字段的某些比特位来定义流控事件，不需要再定义新的流控IPoIB报文类型，从而可以实现与标准无流控IPoIB驱动软件的无缝兼容，即实现该流控机制的IPoIB接口可以与不具有该流控机制的IPOIB接口之间进行任何的IPoIB报文交互，实现了IPoIB报文的流控管理，防止了由于报文拥塞而引起严重丢包现象或网络瘫痪现象。另外，由于可以在发往被流控目的的IPoIB报文中直接添加流控信息；或通过构建一个免费ARP协议报文，并在该报文前导头的Reserved字段中直接添加流控信息。可见，为实现流控而牺牲的带宽非常小。任何IPOIB接口可以实现单播局部流控、单播全局流控、广播局部流控、广播全局流控四种IPoIB链路层流控中的一种或多种，不同流控的IPOIB接口间可以实现无缝IPoIB报文交换。同时，任何IPOIB接口可以只实现流控方(流控请求发起者，自身不对接收到的流控信息作出响应)或被流控方(流控接收者，自身不会发起流控请求)。因此，具体在选择所需的流控方案上可以非常灵活，可以适应不同流控要求。

本发明所要解决的技术问题、技术方案要点及有益效果，将结合实施例，参照附图作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例所述流量控制方法的流程图；

图2为IPoIB帧格式的结构示意图；

图3本发明实施例所述单播全局流控下的IPoIB流控方法的流程图；

图4本发明实施例所述单播局部流控下的IPoIB流控方法的流程图；

图5本发明实施例所述广播全局流控下的IPoIB流控方法的流程图；

图6本发明实施例所述广播局部流控下的IPoIB流控方法的流程图；

图7为本发明实施例所述系统的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明实施例所述流量控制方法，用于具有第一通信设备(IPoIB链路层中流控发起者)，及一个或多个第二通信设备(被流控者)的Infiniband系统，具体步骤如下：

步骤101：当第一通信设备检测到需要进行流量控制时，则向需要被流控的第二通信设备发送携带流控事件信息的IPoIB报文；

步骤102：第二通信设备解析收到的所述携带流控事件信息的IPoIB报文，进行流量控制。

这里，所述步骤101中所述当第一通信设备检测到需要进行流量控制时的情况，如，当第一通信设备的内存耗尽时；或者第一通信设备收到过量的、无法及时处理的IPoIB报文时；或者其他导致第一通信设备处于报文拥塞的情况下。

所述步骤101中所述向需要被流控的第二通信设备发送携带流控事件信息的IPoIB报文，先是由第一通信设备判断导致报文拥塞的情况是由于来自哪些通信设备的报文所引起的，然后，通过单播或者广播的方式向这样的一个或多个第二通信设备发送携带流控事件信息的IPoIB报文。

我们知道，IPoIB通过Infiniband体系的Unreliable Datagram(UD，不可靠数据报)传输层协议来承载IP报文，即在UD帧中的载荷数据段上封装了TCP/IP数据包，具体帧格式如图2所示，其中，包括Infiniband的帧头(IB Frameheaders)部分、载荷(payload)部分、帧尾(IB Trailers)部分。

这里，图2所示的IPoIB帧中有效载荷部分的报文具体格式，包括前导头部分和IP/ARP报文部分。前导头中，Type(类型)字段占2个字节，指示所封装的协议类型，该字段与Ethernet中的Type字段的定义保持一致。后面为2bytes为Reserved保留字段，最后为0～4092bytes的IP/ARP报文。

所述步骤101中所述向需要被流控的第二通信设备发送携带流量控制信息的IPoIB报文，可以利用前导头中Reserved字段上任意的1bit或者2bits位来定义流控事件信息(全局流控事件信息、或局部流控事件信息、或取消流控事件信息、或无流控事件信息)，并通过这些流控事件信息来启动流控、取消流控等流控操作，达到各个通信设备间及时流控目的。流控事件信息可以采用如下定义，即，表1、表2中所示：

表1

1bit	事件
		0b	正常无流控(默认状态下)
1b	启动流控

表2

2bit	事件
		00b	正常无流控(默认状态下)
01b	启动全局流控
		10b	取消流控
11b	启动局部流控

其中，表1是采用1bit位表示流控事件；表2是采用2bit位表示流控事件。这里，表2中的启动局部流控事件表示为接收到该事件的IPoIB接口，不对该事件的发起IPoIB接口发送除ARP报文外的任何IPoIB帧；启动全局流控事件表示为接收到该事件的IPoIB接口，该端口不发送除ARP报文外的任何IPoIB帧。当然，对于表1、表2中各个比特位表示流控事件的定义不限于上述表中所列顺序，表1、表2只是给出了2种可能的定义形式。

对第一通信设备(IPoIB链路层流控发起者)，当检测到需要发起流控事件(如上面提到的内存耗尽、报文处理不过来等需要进行流控或需要取消流控)时，可以通过两种方式发送流控事件。一种为单播发送方式，另一种为广播发送方式。在单播发送方式下，可以通过构建一个免费(gratuitous)ARP单播报文或直接利用IPoIB单播报文来承载流控事件。也就是说，当正好有发往第二通信设备(被流控目的IPoIB接口)的IPoIB报文时，则直接把流控事件(全局流控、或局部流控、或取消流控)标记写入IPoIB报文的Reserved字段中事先已定义的固定流控事件位。当没有发往被流控目的IPoIB接口的IPoIB报文时，则直接产生一个免费ARP单播报文，该免费ARP报文只发送给接收该流控事件的目的IPoIB接口，即该免费ARP报文的目的链路层物理地址(二层地址)为接收该流控事件的目的IPoIB接口链路层地址，并在该免费APR报文的Reserved字段的固定流控事件位中写入流控事件(全局流控、或局部流控、或取消流控)。对于广播发送方式，则需要产生一个广播免费ARP报文，即该广播免费ARP报文的链路层物理地址采用链路层广播地址，并在Reserved字段的固定流控事件位中写入流控事件(全局流控、或局部流控、或取消流控)，向该广播域内的所有IPoIB接口发送。单播发送只针对单个目的IPoIB接口进行某种流控(局部或全局)，而广播发送则对该广播域内的所有IPoIB接口进行某种流控。

所述步骤102中所述第二通信设备解析收到的所述携带流量控制信息的IPoIB报文，是当第二通信设备收到IPoIB报文后，在报文接收部分中增加对每个数据报文的Reserved字段中事先已定义的固定流控事件位进行检测的操作。

首先，从收到的IPoIB报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}，如，所述维护流控发起者唯一标识信息是从报文的源地址中提取流控发起者的唯一标识信息；

所述维护流控事件信息是：

在全局流控阶段时，如果收到新局部流控事件信息，则对新收到的局部流控事件信息进行屏蔽，不做响应；如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有全局流控事件信息，接收新的全局流控事件信息；或者对新收到的全局流控事件不做响应；

在局部流控阶段时，如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有的局部流控信息，接收新的全局流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自同一个IPoIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自不同IPoIB接口流控事件信息，则同时保留新的局部流控事件信息。

当所维护的流控事件信息是局部流控事件时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是全局流控事件时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是取消流控事件时，取消当前执行的流控事件；

当所维护的流控事件信息是无流控事件时，不做流控操作。

另外，所述从收到的IPoIB报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息，所述流控信息还可以是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息，定时器}，所述定时器中设置定时值，该定时值是为流控事件为局部流控事件或全局流控事件时所创建的定时值；

此时，当所维护的流控事件信息是局部流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是全局流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文。

例如，当检测到的流控事件位表示为正常无流控事件时，则接收到该IPoIB报文的IPoIB接口不做任何响应，即，第二通信设备不做任何响应。

当检测到的流控事件位表示为启动全局流控事件时，则第二通信设备(以下称为接收到该IPoIB报文的IPoIB接口)将不向外发送除ARP报文(本文中除明确声明外，ARP报文都特指为IPoIB标准定义下的ARP报文)外的任何IPoIB报文，除非到第一通信设备(以下称为流控事件发起端口)的取消流控事件；或者，接收到该IPoIB报文的IPoIB接口将产生一个定时器，在该定时器所设定的定时值时间内，不向外发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；或者，接收到该IPoIB报文的IPoIB接口将产生一个定时器，在该定时器所设定的定时值时间内，不向外发送除ARP报文外的任何IPoIB报文，除非接收到该事件发起端口的取消流控事件。这里，全局流控事件每个IPoIB接口只有一个，当在全局流控事件限制阶段，该端口又收到新的全局流控事件，则新的全局流控事件信息代替旧的全局流控事件信息(信息包括定时器、流控事件发起者的唯一标识信息，如IP地址等)，或者对新的全局流控事件进行屏蔽，保持旧的全局流控事件信息。

当检测到的流控事件位表示为启动局部流控事件时，则接收到该IPoIB报文的IPoIB接口不对该流控事件的发起端口发送除ARP报文外的任何IPoIB报文，除非接收到该流控事件的发起端口的取消流控事件；或者，接收到该IPoIB报文的IPoIB接口将产生一个针对该流控事件的发起端口的局部的定时器，在该定时器所设定的定时值时间内，不对该流控事件的发起端口发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；或者，接收到该IPoIB报文的IPoIB接口将产生一个针对该流控时间发起端口的局部的定时器，在该定时器所设定的定时值时间内，不对该流控事件的发起端口发送除ARP报文外的任何IPoIB报文，除非接收到该流控事件的发起端口的取消流控事件。这里，当在随机发送延时时间内，接收到该IPoIB报文的IPOIB接口重复收到相同IPOIB接口发送过来的启动局部流控事件，则用新的局部流控信息来替代；如果收到不同的IPOIB接口发送来的启动局部流控事件时，则同时保留新的IPOIB接口发送来的局部流控事件。

为简化流控，一般在全局流控阶段，我们可以对收到新的局部流控事件进行屏蔽，不做响应。而在局部流控阶段，如果收到新的全局流控事件，则删除所有已有的局部流控信息。

根据上面的描述可知，当采用2bits位来进行流控时，可以有四种流控组合，分别为单播局部流控、单播全局流控、广播局部流控、广播全局流控。单播局部流控主要为两通信设备之间进行流控服务。单播全局流控可以实现被流控的端口不向外发送任何除ARP报文外的IPoIB报文。广播局部流控可以实现广播域内的所有通信设备不向该流控发起者发送任何除ARP报文外的IPoIB报文，如IB网关可以利用该流控来缓解突发拥塞。广播全局流控则实现广播域内所有通信设备(除流控发起者外)暂停发送除ARP报文外的IPoIB报文，可以在广播域内高度拥塞的情况下使用。

下面我们分别参照图3至图6，分别就单播局部流控下的IPoIB流控实现过程、单播全局流控下的IPoIB流控实现过程、广播局部流控下的IPoIB流控实现过程、广播全局流控下的IPoIB流控实现过程，来对本发明实施例所述IPoIB链路层流控方法进行进一步说明。

如图3所示，本发明实施例所述当某个通信设备出现IPoIB报文拥塞，需要对某一通信设备进行局部流量控制时，发起单播局部流控下的IPoIB流控实现的交互过程如下：

对于流控发起者：

步骤311：判断是否存在发往被流控对象的IPoIB报文；如果存在，则执行步骤313，否则，执行步骤312；

步骤312：构建一个免费ARP报文；这里，由于没有直接发往被流控对象的IPoIB报文，则通过构建一个免费的ARP报文，在牺牲非常小的带宽的同时，来构建一个可以携带流控事件信息的载体；

步骤313：在所述发往被流控对象的IPoIB报文或构建的免费ARP报文中的保留字段中写入局部流控事件标志，并发送至被流控对象。

对于被流控对象：

步骤321：检测到收到的报文中的预留字段中设置了局部流控事件标识；

步骤322：判断是否存在全局流控事件，如果存在，则执行步骤323；否则，执行步骤324；

步骤323：对该局部流控事件不作任何响应，结束；这里，也就是说被流控对象处于已全局流控阶段，此时，对于收到新局部流控事件信息，则进行屏蔽，不做响应；

步骤324：判断是否已经存在来源于同一IPoIB接口的局部流控事件，如果存在，则执行步骤325，否则，执行步骤326；

步骤325：删除原局部流控事件；这里，也就是说被流控对象已处于局部流控阶段，此时，又收到来自同一个IPoIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；

步骤326：创建流控信息，包括流控发起者唯一标识信息、流控事件信息、定时器，暂停对流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文，这里，流控事件信息即为局部流控；所述定时器设置的时间值是针对该局部流控所设定的流控时间，当定时器超时，则该局部流控会自动取消。

当流控发起者检测出IPoIB报文拥塞情况得以缓解，需要取消对被流控对象的流控时：

对于流控发起者：

步骤314：是否存在发往被流控对象的IPoIB报文，如果存在，则执行步骤316，否则，执行步骤315；

步骤315：构建一个免费的ARP报文；这里，由于没有直接发往被流控对象的IPoIB报文，则通过构建一个免费的ARP报文，在牺牲非常小的带宽的同时，来构建一个可以携带流控事件信息的载体；

步骤316：在所述发往被流控对象的IPoIB报文或构建的免费ARP报文中的保留字段中写入取消流控事件标志，并发送至被流控对象，结束。

对于被流控对象：

步骤327：所述定时器超时或收到取消流控事件或收到全局流控事件；

步骤328：判断是否是全局流控事件，如果是，执行步骤329，否则，执行步骤330；

步骤329：删除该定时器，删除局部流控事件，删除流控发起者唯一标识信息。这里，由于被流控对象已经处于局部流控阶段，又收到了全局流控事件，因此，需要删除删除该定时器，删除局部流控事件，删除流控发起者唯一标识信息，来接受全局流控事件。

步骤330：删除该定时器，删除局部流控事件，删除包含流控发起者唯一标识信息，此时，流控被取消，允许被流控对象发送报文至流控发起者。

在上述流控发起者与被流控对象的交互过程中，对于被流控对象，在所述步骤326中，可以不创建这个定时器，在所述步骤327中，只根据是否收到来自流控发起者的取消流控事件来对流控进行取消与否的操作，这样做同样可以实现流控。

同样，对于流控发起者也可以不发起取消流控事件，对于流控的取消，可以只依赖于被流控对象创建的定时器，当定时器超时时取消流控事件。

由此可见，对于单播局部流控下的IPoIB流控实现的交互过程，图3所述交互过程中，通过流控发起者发起取消流控事件、以及被流控对象创建的定时器超时来取消流控事件是最优方式，因为当流控发起者死机重启以后，便可以通过被流控对象创建的定时器超时，来取消流控事件。从而避免了只能通过流控发起者发起取消流控事件而流控发起者重启之后，无法对之前的流控事件进行取消的情况。因为流控发起者重启以后，拥塞的情况已经得以缓解，但是其无法得知之前已经发起过流控事件，而之前未取消的流控事件还在被流控对象上继续执行，显然需要避免这种情况的出现。

如图4所示，本发明实施例所述当某个通信设备出现IPoIB报文拥塞，需要对某一通信设备进行全局流量控制时，发起单播全局流控下的IPoIB流控实现的交互过程如下：

对于流控发起者：

步骤411：判断是否存在发往被流控对象的IPoIB报文；如果存在，则执行步骤413，否则，执行步骤412；

步骤412：构建一个免费ARP报文；这里，由于没有直接发往被流控对象的IPoIB报文，则通过构建一个免费的ARP报文，在牺牲非常小的带宽的同时，来构建一个可以携带流控事件信息的载体；

步骤413：在所述发往被流控对象的IPoIB报文或构建的免费ARP报文中的保留字段中写入全局流控事件标志，并发送至被流控对象。

对于被流控对象：

步骤421：检测到收到的报文中的预留字段中设置了全局流控事件标识；

步骤422：判断是否存在全局流控事件，如果存在，则执行步骤423；否则，执行步骤424；

步骤423：不做响应，结束；此时，由于被流控对象处于全局流控阶段，又收到新全部流控事件信息，则可以不做响应。

步骤424：删除局部流控事件信息，并创建新的流控信息，包括流控发起者唯一标识信息、流控事件信息、定时器，暂停向外发送除ARP报文外的任何IPoIB报文，这里，流控事件信息即为全局流控；所述定时器中设定定时值，该定时值是针对该全局流控所设定的流控时间，当定时器超时，则该全局流控会自动取消。

当流控发起者检测出IPoIB报文拥塞情况得以缓解，需要取消对被流控对象的流控时：

对于流控发起者：

步骤414：是否存在发往被流控对象的IPoIB报文，如果存在，则执行步骤416，否则，执行步骤415；

步骤415：构建一个免费的ARP报文；这里，由于没有直接发往被流控对象的IPoIB报文，则通过构建一个免费的ARP报文，在牺牲非常小的带宽的同时，来构建一个可以携带流控事件信息的载体；

步骤416：在所述发往被流控对象的IPoIB报文或构建的免费ARP报文中的保留字段中写入取消流控事件标志，并发送至被流控对象，结束。

对于被流控对象：

步骤425：所述定时器超时或收到取消流控事件；

步骤426：由于流控被取消，删除流控信息，允许发送IPoIB报文至流控发起者。

在上述流控发起者与被流控对象的交互过程中，对于被流控对象，在所述步骤424中，可以不创建定时器，在所述步骤425中，只根据是否收到来自流控发起者的取消流控事件来对流控进行取消与否的操作，这样做同样可以实现流控。

同样，对于流控发起者也可以不发起取消流控事件，对于流控的取消，可以只依赖于被流控对象创建的定时器，当定时器超时时取消流控事件。

由此可见，对于单播全局流控下的IPoIB流控实现的交互过程，图4所述交互过程中，通过流控发起者发起取消流控事件、以及创建的定时器超时来取消流控事件是最优方式，理由同图3所述理由类似，这里不再赘述。

如图5所示，本发明实施例所述当某个通信设备出现IPoIB报文拥塞，需要对广播域内的通信设备进行局部流量控制时，发起广播局部流控下的IPoIB流控实现的交互过程如下：

对于流控发起者：

步骤511：构建一个广播免费ARP报文；这里，由于需要广播发起流控，则通过构建一个免费的ARP报文，来作为携带流控事件信息的载体；

步骤512：在所述构建的广播免费ARP报文中的保留字段中写入局部流控事件标志，并发送至广播域内除流控发起者外的通信设备；

对于被流控对象(广播域内所有通信设备，除流控发起者)：

步骤521：检测到收到的报文中的预留字段中设置了局部流控事件标识；

步骤522：判断是否存在全局流控事件，如果存在，则执行步骤523；否则，执行步骤524；

步骤523：对该局部流控事件不作任何响应，结束；这里，也就是说被流控对象处于已全局流控阶段，此时，对于收到新局部流控事件信息，则进行屏蔽，不做响应；

步骤524：判断是否已经存在来源于同一IPoIB接口的局部流控事件，如果存在，则执行步骤525，否则，执行步骤526；

步骤525：删除原局部流控事件；这里，也就是说被流控对象已处于局部流控阶段，此时，又收到来自同一个IPoIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；

步骤526：创建流控信息，包括流控发起者唯一标识信息、流控事件信息、定时器，暂停对流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文，这里，流控事件信息即为局部流控；所述定时器设置的时间值是针对该局部流控所设定的流控时间，当定时器超时，则该局部流控会自动取消。

当流控发起者检测出IPoIB报文拥塞情况得以缓解，需要取消对被流控对象的流控时：

对于流控发起者：

步骤513：构建一个广播免费ARP报文；这里，由于需要广播发起取消流控，则通过构建一个免费的ARP报文，来作为携带取消流控事件信息的载体；

步骤514：在所述构建的免费ARP报文中的保留字段中写入取消流控事件标志，并发送至广播域内除流控发起者外的通信设备，结束。

对于被流控对象(广播域内所有通信设备，除流控发起者)：

步骤527：所述定时器超时或收到取消流控事件或收到全局流控事件；

步骤528：判断是否是全局流控事件，如果是，执行步骤529，否则，执行步骤530；

步骤529：删除该定时器，删除局部流控事件，删除流控发起者唯一标识信息；这里，由于被流控对象已经处于局部流控阶段，又收到了全局流控事件，因此，需要删除删除该定时器，删除局部流控事件，删除流控发起者唯一标识信息，来接受全局流控事件。

步骤530：删除该定时器，删除局部流控事件，删除包含流控发起者唯一标识信息，此时，流控被取消，允许被流控对象发送报文至流控发起者。

在上述流控发起者与被流控对象的交互过程中，对于被流控对象，在所述步骤526中，可以不创建定时器，在所述步骤327中，只根据是否收到来自流控发起者的取消流控事件来对流控进行取消与否的操作，这样做同样可以实现流控。

同样，对于流控发起者也可以不发起取消流控事件，对于流控的取消，可以只依赖于被流控对象创建的定时器，当定时器超时时取消流控事件。

由此可见，对于广播局部流控下的IPoIB流控实现的交互过程，图5所述交互过程中，通过流控发起者发起取消流控事件、以及被流控对象创建的定时器超时来取消流控事件是最优方式，理由同图3所述理由类似，这里不再赘述。

如图6所示，本发明实施例所述当某个通信设备出现IPoIB报文拥塞，需要对广播域内的通信设备进行全局流量控制时，发起广播全局流控下的IPoIB流控实现的交互过程如下：

对于流控发起者：

步骤611：构建一个广播免费ARP报文；这里，由于需要广播发起流控，则通过构建一个免费的ARP报文，来作为携带流控事件信息的载体；

步骤612：在所述构建的广播免费ARP报文中的保留字段中写入全局流控事件标志，并发送至广播域内除流控发起者外的通信设备；

对于被流控对象(广播域内所有通信设备，除流控发起者)：

步骤621：检测到收到的报文中的预留字段中设置了全局流控事件标识；

步骤622：判断是否存在全局流控事件，如果存在，则执行步骤623；否则，执行步骤624；

步骤623：不做响应，结束；此时，由于被流控对象处于全局流控阶段，又收到新全部流控事件信息，则可以不做响应。

步骤624：删除局部流控事件信息，并创建新的流控信息，包括流控发起者唯一标识信息、流控事件信息、定时器，暂停向外发送除ARP报文外的任何IPoIB报文，这里，流控事件信息即为全局流控；所述定时器中设定定时值，该定时值是针对该全局流控所设定的流控时间，当定时器超时，则该全局流控会自动取消。

对于流控发起者：

步骤613：构建一个广播免费ARP报文；这里，由于需要广播发起取消流控，则通过构建一个免费的ARP报文，来作为携带取消流控事件信息的载体；

步骤614：在所述构建的免费ARP报文中的保留字段中写入取消流控事件标志，并发送至广播域内除流控发起者外的通信设备，结束。

对于被流控对象(广播域内所有通信设备，除流控发起者)：

步骤625：所述定时器超时或收到取消流控事件；

步骤626：由于流控被取消，删除流控信息，允许发送IPoIB报文至流控发起者。

在上述流控发起者与被流控对象的交互过程中，对于被流控对象，在所述步骤624中，可以不创建定时器，在所述步骤625中，只根据是否收到来自流控发起者的取消流控事件来对流控进行取消与否的操作，这样做同样可以实现流控。

同样，对于流控发起者也可以不发起取消流控事件，对于流控的取消，可以只依赖于被流控对象创建的定时器，当定时器超时时取消流控事件。

由此可见，对于广播全局流控下的IPoIB流控实现的交互过程，图6所述交互过程中，通过流控发起者发起取消流控事件、以及创建的定时器超时来取消流控事件是最优方式，理由同图3所述理由类似，这里不再赘述。

参照图7，本发明实施例所述IPoIB流控系统的结构示意图，包括：第一通信设备，以及一个或多个第二通信设备(由于篇幅有限，图7中只示出一个第二通信设备)。其中，所述第一通信设备包括：端口流量检测单元、与端口流量检测单元相连的流控发起单元；

所述端口流量检测单元，用于检测到需要进行流量控制时，触发流控发起单元。例如，当检测到内存耗尽时；或者收到过量的、无法及时处理的IPoIB报文时；或者其他导致第一通信设备处于报文拥塞的情况下，则触发流控发起单元。

所述流控发起单元，用于收到来自端口检测单元的触发信号后，在IPoIB报文中携带流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备，所述流控事件信息如全局流控事件信息、或局部流控事件信息、或取消流控事件信息、或无流控事件信息。也就是说，用于在IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要流控的第二通信设备。

例如，当发起单播局部流量控制或单播全局流量控制事件时，所述流控发起单元，用于当存在发往被流控第二通信设备的IPoIB报文时，在所述IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备；或者当不存在发往被流控第二通信设备的IPoIB报文时，构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备。

当发起广播局部流量控制或广播全局流量控制事件时，所述流控发起单元，用于构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至广播域内除流控发起者(第一通信设备)外的其他第二通信设备。

所述第二通信设备包括：流控信息维护单元、流控执行单元。

所述流控信息维护单元，用于从收到的报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}。流控发起者唯一标识信息如流控发起者的IP地址信息，对于流控事件信息如全局流控事件信息、或局部流控事件信息、或取消流控事件信息、或无流控事件信息。在全局流控阶段时，如果收到新局部流控事件信息，则对新收到的局部流控事件信息进行屏蔽，不做响应；如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有全局流控事件信息，接收新的全局流控事件信息。在局部流控阶段时，如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有的局部流控信息，接收新的全局流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自同一个IPOIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自不同IPOIB接口流控事件信息，则同时保留新的局部流控事件信息。

所述流控执行单元，用于根据流控信息维护单元维护的流控信息，执行流控。

例如，流控信息维护单元维护的是局部流控事件时，流控执行单元，用于暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文。

流控信息维护单元维护的是全局流控事件时，流控执行单元，用于暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文。

流控信息维护单元维护的是取消流控事件时，流控执行单元，用于取消当前执行的流控事件。

流控信息维护单元维护的是无流控事件时，流控执行单元，用于不做流控操作。

另外，图7中所述系统，所述第二通信设备中的流控信息维护单元，还可以用于从收到的报文中解析出流控事件，创建并维护流控信息，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息，定时器}。这里的定时器中设定定时值，该定时值是为流控事件为局部流控事件或全局流控事件时所创建的定时值。

此时，流控信息维护单元维护的是局部流控事件时，流控执行单元，用于在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文。

流控信息维护单元维护的是全局流控事件时，流控执行单元，用于在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文。

本发明所述的一种流量控制方法及通信设备，并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明之领域，对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的优点和进行修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (21)

1.一种流量控制方法，用于具有第一通信设备，及一个或多个第二通信设备的Infiniband系统，其特征在于包括如下步骤：

当第一通信设备检测到需要进行流量控制时，向需要被流控的第二通信设备发送携带流控事件信息的IPoIB报文；

第二通信设备解析收到的所述IPoIB报文，获取其携带的流控事件信息，进行流量控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述流量事件信息是局部流控事件信息、或全局流控事件信息、或取消流控事件信息、或无流控事件信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述向需要被流控的第二通信设备发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是向需要被流控的第二通信设备单播发送携带流量控制信息的IPoIB报文。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述向需要被流控的第二通信设备单播发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是当存在发往被流控第二通信设备的IPoIB报文时，在所述IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备；或者当不存在发往被流控第二通信设备的IPoIB报文时，构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述向需要被流控的第二通信设备发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是在广播域内广播发送携带流量控制信息的IPoIB报文。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述在广播域内广播发送携带流量控制信息的IPoIB报文，是构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至广播域内除第一通信设备外的第二通信设备。

7.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于：所述在免费APR报文中的保留字段或IPoIB报文中的保留字段中写入流控事件信息是在保留字段中的1或2个比特位中写入流控事件信息。

8.根据权利要求1或2或3或5中任意一项所述的方法，其特征在于：所述第二通信设备解析收到的所述携带流量控制信息的IPoIB报文，进行流量控制，进一步包括如下步骤：

从收到的IPoIB报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}；

当所维护的流控事件信息是局部流控事件时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是全局流控事件时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是取消流控事件时，取消当前执行的流控事件；

当所维护的流控事件信息是无流控事件时，不做流控操作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述从收到的IPoIB报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}，是：所述维护流控发起者唯一标识信息是从报文的源地址中提取流控发起者的唯一标识信息；

所述维护流控事件信息是：

在全局流控阶段时，

如果收到新局部流控事件信息，则对新收到的局部流控事件信息进行屏蔽，不做响应；

如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有全局流控事件信息，接收新的全局流控事件信息；或者对新收到的全局流控事件进行屏蔽；

在局部流控阶段时，

如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有的局部流控信息，接收新的全局流控事件信息；

如果收到新的局部流控事件，并且是来自同一个IPoIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；

如果收到新的局部流控事件，并且是来自不同IPoIB接口流控事件信息，则同时保留新的局部流控事件信息。

10.根据权利要求1或2或3或5中任意一项所述的方法，其特征在于：所述第二通信设备解析收到的所述携带流量控制信息的IPoIB报文，进行流量控制，进一步包括如下步骤：

从收到的IPoIB报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息，定时器}，所述定时器中设定定时值，该定时值是为流控事件为局部流控事件或全局流控事件时所创建的定时值；

当所维护的流控事件信息是局部流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；

当所维护的流控事件信息是全局流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文。

11.一种通信设备，包括：端口流量检测单元，其特征在于还包括：与端口流量检测单元相连的流控发起单元，用于收到来自端口检测单元的触发信号后，在IPoIB报文中携带流控事件信息，并发送至需要被流控的第二通信设备。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于：所述流控发起单元，进一步用于在IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要流控的第二通信设备。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于：所述流控发起单元，进一步用于发起单播流控事件时，当存在发往被流控通信设备的IPoIB报文时，在所述IPoIB报文中的保留字段写入流控事件信息，并发送至需要被流控的通信设备；或者当不存在发往被流控通信设备的IPoIB报文时，构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至需要被流控的通信设备。

14.根据权利要求12所述的设备，其特征在于：所述流控发起单元，进一步用于发起广播流控事件时，构建免费ARP报文，并在所述构建的免费APR报文的保留字段中写入流控事件信息，并发送至广播域内自身外的其他通信设备。

15.根据权利要求11所述的设备，其特征在于：所述端口流量检测单元，用于检测到需要进行流量控制时，触发流控发起单元。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于：所述端口流量检测单元，进一步用于当检测到内存耗尽时；或者收到过量的、无法及时处理的IPoIB报文时，触发流控发起单元。

17.一种通信设备，其特征在于包括：流控信息维护单元，用于从收到的IPoIB报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息}；

以及，所述流控执行单元，用于根据流控信息维护单元维护的流控信息，执行流控。

18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于：所述流控信息维护单元，进一步用于从报文的源地址中提取流控发起者的唯一标识信息；在全局流控阶段时，如果收到新局部流控事件信息，则对新收到的局部流控事件信息进行屏蔽，不做响应；如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有全局流控事件信息，接收新的全局流控事件信息；或者对新收到的全局流控事件进行屏蔽；在局部流控阶段时，如果收到新的全局流控事件信息，则删除已有的局部流控信息，接收新的全局流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自同一个IPoIB接口的流控事件信息，则删除已有局部流控事件信息，接收新的局部流控事件信息；如果收到新的局部流控事件，并且是来自不同IPoIB接口流控事件信息，则同时保留新的局部流控事件信息。

19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于：所述流控执行单元，进一步用于当流控信息维护单元维护的是局部流控事件时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；当流控信息维护单元维护的是全局流控事件时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文；当流控信息维护单元维护的是取消流控事件时，取消当前执行的流控事件；当流控信息维护单元维护的是无流控事件时，不做流控操作。

20.根据权利要求17所述的设备，其特征在于：所述流控信息维护单元，进一步用于从收到的报文中解析出流控事件信息，创建并维护流控信息，所述流控信息是{流控发起者唯一标识信息，流控事件信息，定时器}，所述定时器中设定定时值，该定时值是为流控事件为局部流控事件或全局流控事件时所创建的定时值。

21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于：所述流控执行单元，进一步用于当流控信息维护单元维护的是局部流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向流控发起者发送除ARP报文外的任何IPoIB报文；当流控信息维护单元维护的是全局流控事件时，在所述定时器所设定的定时值时间内且未收到取消流控事件信息时，暂停向外除ARP报文外的任何IPoIB报文。

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