CN102281183B - 处理网络拥塞的方法、装置和核心网络实体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理网络拥塞的方法、装置和核心网络实体，其方法如下：在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。本发明提供的处理网络拥塞的方法、装置和核心网络实体，通过从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息，根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端，并向源终端发送拥塞信息，使之降低数据传输速率，以解除网络拥塞。提高解除网络拥塞的成功率。

Description

处理网络拥塞的方法、装置和核心网络实体
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种处理网络拥塞的方法、装置和核心网络实体。
背景技术
随着互联网技术的高速发展，网络中交互的业务量越来越大，用户对网络性能的要求也越来越高。同时在业务数据交互过程中，网络的拥塞、延时、丢包等问题也日趋严重。
现有技术中一般通过以下方式消除网络的拥塞状态：配置有拥塞检测功能的核心网络实体对其自身出端口进行检测，以及对出端口队列进行采样；若检测出端口为拥塞状态，则创建拥塞消息；将该拥塞消息发送给导致拥塞的采样点对应的终端；该终端根据接收到的拥塞消息降低自身数据传送速率。参见图1，终端1、2、3、4通过核心网络体B1、B2和B3向终端5发送数据；其中，B3设有拥塞检测和拥塞信息发送功能，其周期性的对出端口队列进行采样。当检测到出端口处于拥塞状态，则将拥塞消息发往被采样点的数据包对应的源终端。
以上所述的消除网络拥塞状态的方式常常出现判断错误，参见图2，B3出端口队列中顺序缓存多个数据包，数据包中包含有发送数据包的源地址信息，从图2中可以看出B3的拥塞是由终端1导致的，然而B3检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列抽到采样的数据包对应的源终端为终端2，此时B3确定是终端2导致出端口拥塞，然后向终端2发送拥塞消息使终端2降低数据传输速率。而真正导致B3拥塞的终端1依然持续高速的数据传送。在这种情况下B3的拥塞状态不但不能解除，还可能会造成拥塞状态的恶化。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种处理网络拥塞的方法、装置和核心网络实体，提高解除网络拥塞的成功率。
本发明提出一种处理网络拥塞的方法，其包括步骤：
在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；
根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；
向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
优选地，所述向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息的步骤具体为：
判断发送最多数据包的源终端为一个或多个；
当发送最多数据包的源终端为多个时，判断拥塞程度的大小；
根据判断结果，向发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息；
当发送最多数据包的源终端为一个时，向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
优选地，判断拥塞程度的大小具体为：
判断拥塞程度值与预设阈值的大小；
当拥塞程度值大于或等于预设阈值时，表明拥塞程度大；
当拥塞程度值小于预设阈值时，表明拥塞程度小。
优选地，根据判断结果向发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息具体为：
当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息；
当拥塞程度大时，向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
本发明另提出一种处理网络拥塞的装置，其包括：
获取模块，用于在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；
查找模块，用于根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；
发送模块，用于向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
优选地，所述查找模块，还用于判断发送最多数据包的源终端为一个或多个；以及当发送最多数据包的源终端为多个时，判断拥塞程度的大小，
所述发送模块，还用于在发送最多数据包的源终端为多个，判断拥塞程度的大小后，根据判断结果向发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息；以及当发送最多数据包的源终端为一个时，向该发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
优选地，所述查找模块，还用于判断拥塞程度值与预设阈值的大小；当拥塞程度值大于或等于预设阈值时，表明拥塞程度大；当拥塞程度值小于预设阈值时，表明拥塞程度小。
优选地，所述发送模块，还用于当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息；当拥塞程度大时，向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
本发明还提出一种核心网络实体，其包括处理网络拥塞的装置，所述处理网络拥塞的装置还包括：
获取模块，用于在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；
查找模块、用于根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；
发送模块，用于向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
优选地，所述处理网络拥塞的装置为以上所述的处理网络拥塞的装置。
本发明提供的处理网络拥塞的方法、装置和核心网络实体，通过从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息，根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端，并向源终端发送拥塞信息，使之降低数据传输速率，以解除网络拥塞。提高解除网络拥塞的成功率。
附图说明
图1是现有技术中处理网络拥塞的系统的结构示意图；
图2是现有技术中对出端口队列中数据包对应的源终端采样的示意图；
图3是本发明的处理网络拥塞的方法一实施例的流程图；
图4是本发明的处理网络拥塞的方法实施例中发送拥塞信息的流程图；
图5是本发明的处理网络拥塞的装置实施例的结构示意图；
图6是本发明的处理网络拥塞的装置实施例的另一结构示意图；
图7是本发明的核心网络实体实施流的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图3，提出本发明的处理网络拥塞的方法一实施例，其包括：
步骤S101、在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，获取相邻数据包的源终端地址信息；
步骤S102、根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；
步骤S103、向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
上述发送最多的数据包的源终端被认为导致出端口拥塞的终端。
上述出端口在处理拥塞状态时，出端口中待发送的数据包，根据数据包到达该出端口的先后顺序依次排列，并缓存至出端口队列中，每个数据包携带有发送该数据包的源终端地址信息。
上述实例中，在检测到出端口处于拥塞状态时，还根据检测的拥塞程度创建向发送最多数据包的源终端发送的拥塞信息。该拥塞信息包括拥塞程度值和需降低数据传送率的步长值。源终端接收该拥塞信息，将数据传送速率降低相应的步长值，从而解除出端口的拥塞。
所述预设区间值的大小可以根据网络的吞吐量和网络设备数量的多少进行设定。
进一步地，参见图4，上述实施例中步骤S103具体包括：
步骤S201、判断发送最多数据包的源终端为一个或多个；
步骤S202、当发送最多数据包的源终端为多个时，判断拥塞程度的大小；
步骤S203、根据判断结果向发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息；
步骤S204、当发送最多数据包的源终端为一个时，向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
进一步地，本发明的处理网络拥塞的方法中判断拥塞程度的大小具体为：判断拥塞程度值与预设阈值的大小；当拥塞程度值大于或等于预设阈值时，表明拥塞程度大；当拥塞程度值小于预设阈值时，表明拥塞程度小。
上述预设阈值需根据实际网络运行状况进行设置。
进一步地，上述步骤S204具体为：当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息；当拥塞程度大时，向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
上述当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息，是为了在解除拥塞的基础上，保证网络宽带的充分利用。
其中，从多个发送最多数据包的源终端中选择一个源终端作为发送拥塞信息的目标终端，其具体的选择方式是根据源终端发送的数据包的优先级或MAC地址进行选择。例如，向优先级低的数据包对应的源终端发送拥塞信息，以保证优先级高数据包的传送速率；或比较MAC地址对应的源终端的重要程度，向重要程度小的源终端发送拥塞信息，以保证重要程度大的源终端中数据包的发送速率。
本实施例，通过从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息，根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端，并向源终端发送拥塞信息，使之降低数据传输速率，以解除网络拥塞。提高解除网络拥塞的成功率。
参见图5，提出一种处理网络拥塞的装置10一实施例，其包括：获取模块11、查找模块12和发送模块13。其中，获取模块11，用于在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；查找模块12，用于根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；发送模块13，用于向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
上述发送最多的数据包的源终端被认为导致出端口拥塞的终端。
上述出端口在处理拥塞状态时，出端口中待发送的数据包，根据数据包到达该出端口的先后顺序依次排列，并缓存至出端口队列中，每个数据包携带有发送该数据包的源终端地址信息。
参见图6，上述处理网络拥塞的装置10还包括创建模块14。其中，创建模块14，用于在检测到出端口处于拥塞状态时，根据检测的拥塞程度创建向发送最多数据包的源终端发送的拥塞信息。该拥塞信息包括拥塞程度值和需降低数据传送率的步长值。源终端接收该拥塞信息后，将数据传送速率降低相应的步长值，从而解除出端口的拥塞。
所述预设区间值的大小可以根据网络的吞吐量和网络设备数量的多少进行设定。
进一步地，上述查找模块12，还用于判断发送最多数据包的源终端为一个或多个；以及当发送最多数据包的源终端为多个时，判断拥塞程度的大小。上述发送模块13，用于在发送最多数据包的源终端为多个，判断拥塞程度的大小后，根据判断结果向发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息；以及当发送最多数据包的源终端为一个时，向该发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
进一步地，查找模块12，还用于判断拥塞程度值与预设阈值的大小；当拥塞程度值大于或等于预设阈值时，表明拥塞程度大；当拥塞程度值小于预设阈值时，表明拥塞程度小。
上述预设阈值需根据实际网络运行状况进行设置。
进一步地，发送模块13，还用于当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息；当拥塞程度大时，向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
上述发送模块13，当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息，是为了在解除拥塞的基础上，保证网络宽带的充分利用。
上述查找模块12，从多个发送最多数据包的源终端中选择一个源终端作为发送拥塞信息的目标终端，其具体的选择方式是根据源终端发送的数据包的优先级或MAC地址进行选择。例如，向优先级低的数据包对应的源终端发送拥塞信息，以保证优先级高数据包的传送速率；或比较MAC地址对应的源终端的重要程度，向重要程度小的源终端发送拥塞信息，以保证重要程度大的源终端中数据包的发送速率。
本实施例，通过从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息，根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端，并向源终端发送拥塞信息，使之降低数据传输速率，以解除网络拥塞。提高解除网络拥塞的成功率。
参见图7，提出本发明的核心网络实体，其包括处理网络拥塞的装置，其中，该处理网络拥塞的装置为以上所述的处理网络拥塞的装置10，在此不再赘述。上述核心网络实体为核心交换机。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种处理网络拥塞的方法，其特征在于，包括步骤：
在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；
根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；
向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
2.根据权利要求1所述的处理网络拥塞的方法，其特征在于，所述向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息的步骤具体为：
判断发送最多数据包的源终端为一个或多个；
当发送最多数据包的源终端为多个时，判断拥塞程度的大小；
根据拥塞程度的大小结果向所有发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息；
当发送最多数据包的源终端为一个时，向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
3.根据权利要求2所述的处理网络拥塞的方法，其特征在于，判断拥塞程度的大小具体为：
判断拥塞程度值与预设阈值的大小；
当拥塞程度值大于或等于预设阈值时，表明拥塞程度大；
当拥塞程度值小于预设阈值时，表明拥塞程度小。
4.根据权利要求3所述的处理网络拥塞的方法，其特征在于，根据判断结果，向发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息具体为：
当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息；
当拥塞程度大时，向所有发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
5.一种处理网络拥塞的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；
查找模块，用于根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；
发送模块，用于向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
6.根据权利要求5所述的处理网络拥塞的装置，其特征在于，
所述查找模块，还用于判断发送最多数据包的源终端为一个或多个；以及当发送最多数据包的源终端为多个时，判断拥塞程度的大小；
所述发送模块，还用于在发送最多数据包的源终端为多个，判断拥塞程度的大小后，根据拥塞程度的大小结果向所有发送最多数据包的源终端或其中之一发送拥塞信息；以及当发送最多数据包的源终端为一个时，向该发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
7.根据权利要求6所述的处理网络拥塞的装置，其特征在于，
所述查找模块，还用于判断拥塞程度值与预设阈值的大小；当拥塞程度值大于或等于预设阈值时，表明拥塞程度大；当拥塞程度值小于预设阈值时，表明拥塞程度小。
8.根据权利要求7所述的处理网络拥塞的装置，其特征在于，
所述发送模块，还用于当拥塞程度小时，向发送最多数据包的源终端其中之一发送拥塞信息；当拥塞程度大时，向所有发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
9.一种核心网络实体，包括处理网络拥塞的装置，其特征在于，处理网络拥塞的装置还包括：
获取模块，用于在检测到出端口处于拥塞状态时，从出端口队列中随机抽取与预设区间值相等个数的相邻数据包，并获取相邻数据包的源终端地址信息；
查找模块，用于根据源终端地址信息，查找发送最多数据包的源终端；
发送模块，用于向发送最多数据包的源终端发送拥塞信息。
10.根据权利要求9所述的核心网络实体，其特征在于，所述处理网络拥塞的装置为权利要求6至8任一项所述的处理网络拥塞的装置。
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