CN102594676A

CN102594676A - 桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥

Info

Publication number: CN102594676A
Application number: CN2012100322171A
Authority: CN
Inventors: 刘璞
Original assignee: Fujian Star Net Communication Co Ltd
Current assignee: Ruijie Networks Co Ltd
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-02-13
Also published as: CN102594676B

Abstract

本发明提供一种桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥，该方法包括：端口扩展器对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果；端口扩展器根据检测结果识别到发生拥塞时，根据第一数据报文的报文头中的第一扩展标签构造拥塞通告消息，其中，第一扩展标签包括第一扩展通道信息，第一扩展通道信息用以指示传输第一数据报文的扩展通道；端口扩展器将拥塞通告消息发送给控制桥，以使控制桥根据拥塞通告消息中的第一扩展标签进行流量调整。本发明提供的桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥，实现了BPE网络的拥塞避免功能，避免因PE的输入输出速率不一致而导致的拥塞问题，提高网络利用率。

Description

桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥

技术领域

本发明涉及桥端口扩展技术，尤其涉及一种桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥。

背景技术

桥端口扩展(Bridge Port Extension，简称BPE)技术是由802工作组在802.1qbh标准中定义和提出的，通过BPE技术可以将大量复杂的桥功能聚集到少数控制交换机上，其他交换机则可以被端口扩展器(Port Extender，简称PE)所代替。在BPE网络架构下，通常由单个控制桥(Control Bridge，简称CB)以及在该CB控制下的多个PE一起构成扩展桥，CB和PE之间通过帧转发建立连接。网络中的设备通过网桥连接，所有的设备之间通信流量都要上送到CB进行查表转发，PE不提供本地交换功能。

在实际的网络通信过程中，PE的输入端和输出端的传输速率可能不同，当输出的带宽小于输入的带宽时，数据将不能按照输入的速度进行传输，造成网络拥塞。由于拥塞发生在PE上，但PE并不具备数据转发、服务质量(Quality of Service，简称QoS)等功能，而且CB也无法获知拥塞发生的位置，不能实现流量控制。

发明内容

本发明提供一种桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥，以实现BPE网络的拥塞避免功能，避免因PE的输入输出速率不一致而导致的拥塞问题，提高网络利用率。

本发明第一个方面提供一种桥端口扩展网络拥塞控制方法，包括：

端口扩展器对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果；

所述端口扩展器根据所述检测结果识别到发生拥塞时，根据所述第一数据报文的报文头中的第一扩展标签构造拥塞通告消息，其中，所述第一扩展标签包括第一扩展通道信息，所述第一扩展通道信息用以指示传输所述第一数据报文的扩展通道；

所述端口扩展器将所述拥塞通告消息发送给控制桥，以使所述控制桥根据所述拥塞通告消息中的所述第一扩展标签进行流量调整。

本发明另一个方面提供一种桥端口扩展网络拥塞控制方法，包括：

控制桥对接收到的拥塞通告消息进行解析，获取所述拥塞通告消息中的第一扩展标签，其中，所述第一扩展标签包括第一扩展通道信息，所述第一扩展通道信息用以指示传输第一数据报文的扩展通道；

所述控制桥根据所述第一扩展标签，对所述第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

本发明另一个方面提供一种端口扩展器，包括：

检测模块，用于对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果；

拥塞通告消息构造模块，用于根据所述检测结果识别到发生拥塞时，根据所述第一数据报文的报文头中的第一扩展标签构造拥塞通告消息，其中，所述第一扩展标签包括第一扩展通道信息，所述第一扩展通道信息用以指示传输所述第一数据报文的扩展通道；

发送模块，用于将所述拥塞通告消息发送给控制桥，以使所述控制桥根据所述拥塞通告消息中的所述第一扩展标签进行流量调整。

本发明另一个方面提供一种控制桥，包括：

解析模块，用于对接收到的拥塞通告消息进行解析，获取所述拥塞通告消息中的第一扩展标签，其中，所述第一扩展标签包括第一扩展通道信息，所述第一扩展通道信息用以指示传输第一数据报文的扩展通道；

流量调整模块，用于根据所述第一扩展标签，对所述第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

本发明另一个方面提供桥端口扩展网络，包括：

至少一个本发明提供的端口扩展器，以及本发明提供的控制桥。

由上述技术方案可知，本发明提供的桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥，PE对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果，根据检测结果识别到发生拥塞时，根据第一数据报文的报文头中的第一E-TAG构造拥塞通告消息，将拥塞通告消息发送给CB，以使CB根据拥塞通告消息进行流量调整。实现了在PE上进行拥塞检测，在PE上发生拥塞时生成拥塞通告消息并发送给CB，以使CB进行流量调节，以解除该PE上的拥塞。实现了BPE网络的拥塞避免功能，避免因PE的输入输出速率不一致而导致的拥塞问题，提高网络利用率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的BPE网络结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法流程图；

图4为本发明实施例三提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法流程图；

图5为本发明实施例四提供的端口扩展器结构示意图；

图6为本发明实施例五提供的端口扩展器结构示意图；

图7为本发明实施例六提供的控制桥结构示意图。

具体实施方式

桥端口扩展网络拥塞控制方法实施例一

图1为本发明实施例一提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法流程图。如图1所示，本实施例提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法具体可以应用于桥端口扩展BPE网络架构中，当端口扩展器PE上发生拥塞时对该PE的流量进行调整的过程。BPE网络的结构可以如图2所示，BPE网络具体可以包括一个控制桥CB和至少一个PE，PE作为一个传输媒介通过在最初挂载到CB上时由CB分配的扩展通道(Extension channel，简称E-channel)进行数据报文的传递。服务器、虚拟机服务器或个人计算机等网络设备可以通过该BPE网络连接以实现网络设备之间的通信。图2中示出一个CB、四个PE、三台个人计算机以及四台服务器。四个PE分别为PE1、PE2、PE3和PE4，三台个人计算机分别PC1、PC2和PC3，四台服务器分别为Serverl、Server2、Server3和Server4。例如，PC1通过PE3、PE2、CB和PE1与Server2进行数据交互。值得注意的是，图2仅提供了一种BPE网络的具体组网方式，但本发明并不以此为限。

本实施例提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法具体包括：

步骤A10、端口扩展器对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果；

具体地，该PE可以为BPE网络中任意的PE，也可以为BPE网络中容易发生拥塞的PE，将该PE设置为拥塞通告点，将CB设置为反应点。第一数据报文具体为与该PE连接的网络设备或BPE网络组件(如PE和CB)发送的数据报文，该第一数据报文的报文头中携带有第一扩展标签(ExtensionTAG，简称E-TAG)，E-TAG为BPE网络内部传递组件间通信的标识，该第一E-TAG包括用以传输该第一数据报文的E-channel对应的第一扩展通道信息等信息。PE对该第一数据报文进行拥塞检测，并生成检测结果。

步骤A20、端口扩展器根据检测结果识别到发生拥塞时，根据第一数据报文的报文头中的第一扩展标签构造拥塞通告消息，其中，第一扩展标签包括用以传输第一数据报文的扩展通道对应的第一扩展通道信息；

步骤A30、端口扩展器将拥塞通告消息发送给控制桥，以使控制桥根据拥塞通告消息中的第一扩展标签进行流量调整。

PE根据检测结果识别到该PE上发生拥塞，即拥塞是由该第一数据报文造成的，则根据该第一E-TAG构造拥塞通告消息(Congestion NotificationMessage，简称CNM)，拥塞通告消息具体可以用以指示造成拥塞的该第一数据报文的所在的E-channel。PE将该拥塞通告消息发送给CB，以使CB对该E-channel上的流量进行调整，解除该PE上的拥塞。

本实施例提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法，PE对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果，根据检测结果识别到发生拥塞时，根据第一数据报文的报文头中的第一E-TAG构造拥塞通告消息，将拥塞通告消息发送给CB，以使CB根据拥塞通告消息进行流量调整。实现了在PE上进行拥塞检测，在PE上发生拥塞时生成拥塞通告消息并发送给CB，以使CB进行流量调节，以解除该PE上的拥塞。实现了BPE网络的拥塞避免功能，避免因PE的输入输出速率不一致而导致的拥塞问题，提高网络利用率。

桥端口扩展网络拥塞控制方法实施例二

图3为本发明实施例二提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法流程图。如图3所示，在本实施例中，步骤A20，端口扩展器根据检测结果识别到发生拥塞时，根据第一数据报文的报文头中的第一扩展标签构造拥塞通告消息，具体可以包括如下步骤：

步骤A201、端口扩展器根据检测结果识别到发生拥塞时，从第一数据报文的报文头中提取第一扩展标签；

具体地，PE可以以字节为单位对该第一数据报文进行采样，以获取该第一数据报文中的第一E-TAG和其他相关信息。

步骤A202、端口扩展器获取第一扩展标签中的用以指示第一数据报文的优先级的第一优先级信息和第一扩展通道信息；

具体地，第一E-TAG中可以包括用以指示第一数据报文的优先级的第一优先级信息和用以传输该第一数据报文的E-channel对应的第一扩展通道信息。传统IP QoS实现区分服务的方法通常为在网络的边缘进行流量分类，将流量划分为多个优先级或多个服务类，如使用IP报文头的服务类型(Type ofService，简称ToS)字段的前三位(即IP优先级)来标记报文，或使用位于ToS字段的前6位的区分服务编码点(Differentiated Services Code Point，简称DSCP)携带有优先级信息。当网络设备经由一个PE接入BPE网络中时，该接入的PE可以根据接收到的原始数据报文中的优先级信息生成适用于BPE网络的第一优先级信息，并根据该第一优先级信息以及该PE对应E-channel生成第一E-TAG中，并将第一E-TAG添加到原始数据报文中，以形成该第一数据报文。

步骤A203、端口扩展器根据第一优先级信息和第一扩展通道信息构造拥塞通告消息。

PE将该第一优先级信息和第一扩展通道信息都添加到拥塞通告消息的相应字段，以构成该拥塞通告消息。当CB接收到该拥塞通告消息时，可以根据拥塞通告消息中的第一扩展通道信息获知拥塞是第一扩展通道信息对应的E-channel上的流量引起，则可以对该E-channel上的流量进行调整。具体地，PE根据该第一优先级信息对该E-channel上的流量进行调整，可以实现为用户提供基于不同服务的差分网络传输需求，例如保证语音、视频数据流的低延时、低丢包率，保证了网络的高利用率。

在实际应用过程中，拥塞通告消息的格式可以根据拥塞通告(CongestionNotification，简称CN)机制来设置，拥塞通告消息具体可以包括多个字段，以存储不同的信息。在构造拥塞通告消息时，可以将第一E-TAG存放在Encapsulated MSDU字段内。还可以获取第一数据报文的源介质访问控制(Media Access Control，简称MAC)地址，并将该源MAC地址存放在MACDA字段内，将用以标识该第一数据报文的拥塞通告标签CN-TAG存放在CN-TAG字段内，以及将发送该拥塞通告消息的PE的MAC地址存放在MACSA字段内。当CB接收到该拥塞通告消息时，可以根据该拥塞通告消息中的信息确定拥塞发生的具体PE的位置，与该PE建立联系以实现对流量的调整。

在本实施例中，步骤A10，端口扩展器对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果，具体可以包括如下步骤：

步骤A101、端口扩展器将接收到的第一数据报文发送至输入队列，对输入队列中的第一数据报文进行采样生成报文采样信息，获取本次采样时的输入队列的长度；

步骤A102、端口扩展器根据报文采样信息、本次采样时的输入队列的长度和上一次采样时的输入队列的长度，生成检测结果。

具体地，PE接收到的第一数据报文发送至输入队列，以字节为单位、以预设采样频率对该第一数据报文进行采样，获取报文采样信息。根据报文采样信息、本次采样时的输入队列的长度和上一次采样时的输入队列的长度通过预设算法进行计算，生成检测结果，该预设算法具体可以为802.1Qau的拥塞点拥塞检测算法，该拥塞点拥塞检测算法具体可以采用以下公式：

Q_off＝Q-Q_eq；

Q_δ＝Q-Q_old；

F_b＝-(Q_off+wQ_δ)；

其中，Q表示瞬间获取输入队列的占用值，即本次采样时的输入队列的长度；Q_eq表示网络管理员希望拥塞点的输入队列占用值；Q_old表示上一次采样时输入队列的占用值，即上一次采样时的输入队列的长度；w为非负常量。F_b为根据该拥塞点拥塞检测算法生成的检测结果，F_b具体为一个拥塞标识位，该拥塞标识的值为0，标识该PE没有发生拥塞，当拥塞标识的值为负时，表示该PE发生拥塞，则触发拥塞通告消息的通告处理。

在本实施例中，该桥端口扩展网络拥塞控制方法具体还可以包括如下步骤：

步骤A40、端口扩展器获取接收到的第二数据报文的报文头中的第二优先级信息，将第二优先级信息映射为第三优先级信息；

步骤A50、端口扩展器根据第三优先级信息和预先分配的第二扩展通道信息生成第二扩展标签，将第二扩展标签添加到第二数据报文的报文头中形成第三数据报文并通过第二扩展通道信息对应的扩展通道发送。

在实际应用中，该PE也可以作为网络设备接入BPE网络的PE，例如，图2中所述的PE3对PE2发送的数据报文进行转发，也对PC1发送的数据报文进行转发。PE3从PE2接收到的数据报文即为第一数据报文，该第一数据报文的报文头中携带有第一扩展标签，该第一扩展标签中的第一优先级信息为经过映射后的优先级信息。PE3获取PC1发送的第二数据报文的中的第二优先级信息，将第二优先级信息映射为第三优先级信息，根据第三优先级信息和预先分配的第二扩展通道信息生成第二扩展标签，将第二扩展标签添加到第二数据报文的报文头中形成第三数据报文并通过第二扩展通道信息对应E-channel的发送给PE2，其中，第二扩展通道信息用以指示传输该第三数据报文的E-channel，第二扩展标签的形式与第一扩展标签的形式相同。

在本实施例中，步骤A40中的端口扩展器获取接收到的第二数据报文的报文头中的第二优先级信息，具体包括下述任意一种实现方式：

端口扩展器获取接收到的第二数据报文的报文头中的IP优先级信息作为第二优先级信息；

具体地，可以先对第二数据报文的IP报文头中的ToS字段进行解析，获取ToS字段的前三位信息作为第二优先级信息，根据表1所示映射关系进行映射，将该第二优先级信息映射到第二E-TAG的E-PCP字段，E-PCP字段即为第三优先级信息。

表1

或者，端口扩展器获取接收到的第二数据报文的报文头中的区分服务编码点信息作为第二优先级信息；

对第二数据报文的IP报文头中的ToS字段进行解析，获取ToS字段的区分服务编码点DSCP信息作为第二优先级信息，根据表2所示映射关系进行映射，将该第二优先级信息映射到第二E-TAG的E-PCP字段。

表2

DSCP	E-PCP
		56-63	7
48-55	6
		40-47	5
32-39	4
		24-31	3
16-23	2
		8-15	1
0-7	0

端口扩展器获取接收到的第二数据报文的报文头中的虚拟局域网标签vlan TAG作为第二优先级信息。根据表2所示映射关系进行映射，将该vlanTAG中的PCP字段映射到第二E-TAG的E-PCP字段。

表3

vlan TAG的PCP	PCP
		7	7
6	6
		5	5
4	4
		3	3
2	2
		1	1
0	0

相应地，接收该第三数据报文的PE对该第三数据报文进行拥塞检测，当判断获知发生拥塞时，触发拥塞通告机制，向CB发送拥塞通告消息。CB可以根据预设的映射关系获知该第三数据报文的优先级，并根据优先级对该第三数据报文的流量进行调整。

在本实施例中，在将获取到的第二优先级信息映射为PCP字段后，BPE网络还可以支持基于优先级流量控制PFC(Priority-Based Flow Control)功能，可以实现令牌桶算法丢弃等无源头限速功能。

以下结合图2对本实施例提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法的实现过程进行详细地说明。

将CB、PE1、PE2、PE3和PE4组成的BPE网路设置为拥塞通告(CongestionNotification，简称CN)的通告域，其中，将CB设置为反应点，将PE1、PE2、PE3和PE4设置为拥塞通告点。用户通过PC1访问服务器Server2的文件读取数据通信路线，Server2发送的数据报文经由PE1、CB、PE2和PE3到达PC1。由于PC1的网卡性能和Server2的网卡性能不一致导致PE2和CB间是万兆链路，而PE2和PE3间为千兆链路。当Server2发往PC5的数据速率大于千兆时，那么在PE2的级联端口可能发生拥塞现象。则PE2可以对该数据报文进行拥塞检测，当根据检测结果获知发生拥塞时，生成拥塞通告消息，并发送给CB，CB根据该拥塞通告消息对用于传输该数据报文的E-channel上的流量进行调整，直到拥塞消失为止。

再例如，用户通过PC1还需要访问Server1上的视频数据，但是对于Server1和Server2的不同应用，用户需要Server1发送的视频服务流畅，而对于Server2发送的文件读取要求不丢包，速度无要求。则PE2在对接收到的数据报文进行拥塞检测，分别生成针对于Server1发送的数据报文的拥塞通告消息和针对Server2发送的数据报文的拥塞通告消息。在这两个拥塞通告消息包含有各数据报文对应的优先级信息，以使CB可以针对不同的优先级信息对流量进行调整，实现基于服务优先级的拥塞避免。

桥端口扩展网络拥塞控制方法实施例三

图4为本发明实施例三提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法流程图。如图4所示，本实施例提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法具体可以应用于桥端口扩展BPE网络架构中，当端口扩展器PE上发生拥塞时CB对该PE的流量进行调整的过程，可以与实施例一或实施例二提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法配合实现，具体实现过程此不再赘述。

本实施例提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法具体包括：

步骤B10、控制桥对接收到的拥塞通告消息进行解析，获取拥塞通告消息中的第一扩展标签，其中，第一扩展标签包括第一扩展通道信息，第一扩展通道信息用以指示传输第一数据报文的扩展通道；

步骤B20、控制桥根据第一扩展标签，对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

具体地，拥塞通告消息是由发生拥塞的PE生成并发送给CB的，CB当接收到该拥塞通告消息时，即可获知该PE上发生拥塞。CB对拥塞通告消息进行解析获取该拥塞通告消息中的第一E-TAG，第一E-TAG中包括第一扩展通道信息，第一扩展通道信息用以指示传输第一数据报文的E-channel，CB对该E-channel上的流量进行调整，直到该PE上的拥塞消失。

在本实施例中，对流量速率的调整具体可以分为以下阶段：立即调整发送速率，快速恢复(Fast Recovery)阶段，动态回调(Active Increase)阶段，和增强动态回调(Hyper-Active Increase)阶段。

本实施例提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法，CB对PE发生的拥塞通告消息进行解析，获取拥塞通告消息中的第一扩展标签，根据第一扩展标签，对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。当PE上发生拥塞时，通过拥塞通告消息的上报，CB可以根据该拥塞通告消息对引起拥塞的第一数据报文所在的E-channel上的流量进行调整，实现了BPE网络的拥塞避免功能，避免因PE的输入输出速率不一致而导致的拥塞问题，提高网络利用率。

在本实施例中，步骤B20，控制桥根据第一扩展标签，对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整，具体可以包括如下步骤：

控制桥获取第一扩展标签中的用以指示第一数据报文的优先级的第一优先级信息和第一扩展通道信息，根据第一优先级信息对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

当第一扩展标签中还包括用以指示第一数据报文的优先级的第一优先级信息时，可以同时获取第一扩展标签中的第一优先级信息和该第一扩展通道信息，并根据该第一优先级信息对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整，实现了为用户提供基于不同服务的差分网络传输需求，提高了BPE网络的流量控制效果。

步骤B30、控制桥获取接收到的第四数据报文的报文头中第四优先级信息，将第四优先级信息映射为第五优先级信息；

步骤B40、控制桥根据第五优先级信息和预先分配的第三扩展通道信息生成第三扩展标签，将第三扩展标签添加到第四数据报文的报文头中形成第五数据报文并通过第三扩展通道信息对应的扩展通道发送。

当网络设备例如图2中的Server1通过该CB接入BPE网络时，CB对Server1发送的第四数据报文转发给PE2。在此数据转发过程中，CB获取第四数据报文的报文头中第四优先级信息，将第四优先级信息映射为第五优先级信息，该优先级的映射方法具体可以与上述实施例中的PE进行优先级映射的方法相同。根据第五优先级信息和预先分配的第三扩展通道信息生成第三扩展标签，将第三扩展标签添加到第四数据报文的报文头中形成第五数据报文并通过第三扩展通道信息对应的E-channel发送给PE2，其中，第三扩展通道信息用以指示用于传输该第五数据报文的E-channel。

端口扩展器实施例四

图5为本发明实施例四提供的端口扩展器结构示意图。如图5所示，本实施例提供的端口扩展器11结构具体可以实现实施例一或实施例二提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法的各个步骤，此不再赘述。

本实施例提供的端口扩展器11具体包括检测模块21、拥塞通告消息构造模块22和发送模块23。检测模块21用于对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果。拥塞通告消息构造模块22用于根据检测结果识别到发生拥塞时，根据第一数据报文的报文头中的第一扩展标签构造拥塞通告消息，其中，第一扩展标签包括用以传输第一数据报文的扩展通道对应的第一扩展通道信息。发送模块23用于将拥塞通告消息发送给控制桥12，以使控制桥12根据拥塞通告消息中的第一扩展标签进行流量调整。

本实施例提供的端口扩展器11，检测模块21对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果，拥塞通告消息构造模块22根据检测结果识别到发生拥塞时，根据第一数据报文的报文头中的第一E-TAG构造拥塞通告消息，发送模块23将该拥塞通告消息发送给CB12，以使CB12根据拥塞通告消息进行流量调整。实现了在端口扩展器11上进行拥塞检测，在该端口扩展器11上发生拥塞时生成拥塞通告消息并发送给CB12，以使CB12进行流量调节，以解除该端口扩展器11上的拥塞。实现了BPE网络的拥塞避免功能，避免因端口扩展器11的输入输出速率不一致而导致的拥塞问题，提高网络利用率。

端口扩展器实施例五

图6为本发明实施例五提供的端口扩展器结构示意图。如图6所示，在本实施例中，拥塞通告消息构造模块22具体可以包括提取单元221、信息获取单元222和构造单元223。提取单元221用于检测结果识别到发生拥塞时，从第一数据报文的报文头中提取第一扩展标签。信息获取单元222用于获取第一扩展标签中的用以指示第一数据报文的优先级的第一优先级信息和第一扩展通道信息。构造单元223用于根据第一优先级信息和第一扩展通道信息构造拥塞通告消息。通过根据第一优先级信息和第一扩展通道信息构造拥塞通告消息，可以使CB12根据第一优先级信息对流量进行控制，实现了为用户提供基于不同服务的差分网络传输需求，保证了网络的高利用率。

在本实施例中，该端口扩展器11具体还包括第一优先级映射模块24和第一数据报文转发模块25。第一优先级映射模块24用于获取接收到的第二数据报文的报文头中的第二优先级信息，将第二优先级信息映射为第三优先级信息。第一数据报文转发模块25用于根据第三优先级信息和预先分配的第二扩展通道信息生成第二扩展标签，将第二扩展标签添加到第二数据报文的报文头中形成第三数据报文并通过第二扩展通道信息对应的扩展通道发送。通过第一优先级映射模块24的设置，实现了对数据报文优先级的映射，由于扩展标签中包含有该优先级信息，根据该扩展标签构造的拥塞通告消息，可以使CB12根据该拥塞通告消息实现基于优先级的流量控制，提高了流量控制效果。

在本实施例中，检测模块21具体可以包括检测单元211和检测结果生成单元212。检测单元211用于将接收到的第一数据报文发送至输入队列，对输入队列中的第一数据报文进行采样生成报文采样信息，获取本次采样时的输入队列的长度。检测结果生成单元212用于根据报文采样信息、本次采样时的输入队列的长度和上一次采样时的输入队列的长度，生成检测结果。

控制桥实施例六

图7为本发明实施例六提供的控制桥结构示意图。如图7所示，本实施例提供的控制桥12具体可以实现本发明实施例三提供的桥端口扩展网络拥塞控制方法的各个步骤，此不再赘述。本实施例提供的控制桥12包括解析模块31和流量调整模块32。解析模块31用于对接收到的拥塞通告消息进行解析，获取拥塞通告消息中的第一扩展标签，其中，第一扩展标签包括第一扩展通道信息，第一扩展通道信息用以指示传输第一数据报文的扩展通道。流量调整模块32用于根据第一扩展标签，对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

本实施例提供的控制桥12，解析模块31对PE11发生的拥塞通告消息进行解析，获取拥塞通告消息中的第一扩展标签，流量调整模块32根据第一扩展标签，对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。当PE11上发生拥塞时，通过拥塞通告消息的上报，控制桥12可以根据该拥塞通告消息对引起拥塞的第一数据报文所在的E-channel上的流量进行调整，实现了BPE11网络的拥塞避免功能，避免因PE11的输入输出速率不一致而导致的拥塞问题，提高网络利用率。

在本实施例中，流量调整模块32还用于控制桥12获取第一扩展标签中的用以指示第一数据报文的优先级的第一优先级信息和用以传输第一数据报文的扩展通道对应的第一扩展通道信息，根据第一优先级信息对第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

在本实施例中，该控制桥12具体还可以包括第二优先级映射模块和第二数据报文转发模块。第二优先级映射模块用于获取接收到的第四数据报文的报文头中第四优先级信息，将第四优先级信息映射为第五优先级信息。第二数据报文转发模块用于根据第五优先级信息和预先分配的第三扩展通道信息生成第三扩展标签，将第三扩展标签添加到第四数据报文的报文头中形成第五数据报文并通过第三扩展通道信息对应的扩展通道发送。

桥端口扩展网络实施例七

本发明实施例七提供一种桥端口扩展网络，该桥端口扩展网络包括本发明任意实施例提供的端口扩展器，以及本发明任意实施例提供的控制桥。

本发明实施例提供的桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥，实现BPE组网中CB-PE和PE-PE间发生拥塞时，提供一套拥塞通告和拥塞避免的机制，可以简称为BPE拥塞避免功能。且该拥塞机制是要基于E-channel和报文服务优先级的拥塞避免机制。通过BPE拥塞避免功能的实现，防止因为级联端口属性不一致，而造成的输出输入速率不一致而形成的拥塞现象，为用户提供基于不同服务的差分网络传输需求，例如保证语音、视频数据流的低延时、低丢包率，保证网络的高利用率。而且本发明实施例提供的桥端口扩展网络及其拥塞控制方法、端口扩展器和控制桥，还可以应用于数据中心交换机作为CB接入大量虚拟服务器上的虚拟机软件交换机(vSwitch作PE)，在这种方案部署时，就本发明实施例提供的技术方案实现对虚拟机服务器间的流量拥塞发现和拥塞避免。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，所述端口扩展器根据所述检测结果识别到发生拥塞时，根据所述第一数据报文的报文头中的第一扩展标签构造拥塞通告消息，包括：

所述端口扩展器根据所述检测结果识别到发生拥塞时，从所述第一数据报文的报文头中提取第一扩展标签；

所述端口扩展器获取所述第一扩展标签中的用以指示所述第一数据报文的优先级的第一优先级信息和所述第一扩展通道信息；

所述端口扩展器根据所述第一优先级信息和所述第一扩展通道信息构造所述拥塞通告消息。

3.根据权利要求2所述的桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，还包括：

所述端口扩展器获取接收到的第二数据报文的报文头中的第二优先级信息，将所述第二优先级信息映射为第三优先级信息；

所述端口扩展器根据所述第三优先级信息和预先分配的第二扩展通道信息生成第二扩展标签，将所述第二扩展标签添加到所述第二数据报文的报文头中形成第三数据报文并通过所述第二扩展通道信息对应的扩展通道发送。

4.根据权利要求1所述的桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，端口扩展器对接收到的第一数据报文进行拥塞检测生成检测结果，包括：

所述端口扩展器将接收到的所述第一数据报文发送至输入队列，对所述输入队列中的所述第一数据报文进行采样生成报文采样信息，获取本次采样时的所述输入队列的长度；

所述端口扩展器根据所述报文采样信息、所述本次采样时的所述输入队列的长度和上一次采样时的所述输入队列的长度，生成所述检测结果。

5.根据权利要求3所述的桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，所述端口扩展器获取接收到的第二数据报文的报文头中的第二优先级信息，包括下述任意一种：

所述端口扩展器获取接收到的所述第二数据报文的报文头中的IP优先级信息作为所述第二优先级信息；

所述端口扩展器获取接收到的所述第二数据报文的报文头中的区分服务编码点信息作为所述第二优先级信息；

所述端口扩展器获取接收到的所述第二数据报文的报文头中的虚拟局域网标签作为所述第二优先级信息。

6.一种桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，所述控制桥根据所述第一扩展标签，对所述第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整，包括：

所述控制桥获取所述第一扩展标签中的用以指示所述第一数据报文的优先级的第一优先级信息和所述第一扩展通道信息，根据所述第一优先级信息对所述第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

8.根据权利要求7所述的桥端口扩展网络拥塞控制方法，其特征在于，还包括：

所述控制桥获取接收到的第四数据报文的报文头中第四优先级信息，将所述第四优先级信息映射为第五优先级信息；

所述控制桥根据所述第五优先级信息和预先分配的第三扩展通道信息生成第三扩展标签，将所述第三扩展标签添加到所述第四数据报文的报文头中形成第五数据报文并通过所述第三扩展通道信息对应的扩展通道发送。

9.一种端口扩展器，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的端口扩展器，其特征在于，所述拥塞通告消息构造模块包括：

提取单元，用于所述检测结果识别到发生拥塞时，从所述第一数据报文的报文头中提取第一扩展标签；

信息获取单元，用于获取所述第一扩展标签中的用以指示所述第一数据报文的优先级的第一优先级信息和所述第一扩展通道信息；

构造单元，用于根据所述第一优先级信息和所述第一扩展通道信息构造所述拥塞通告消息。

11.根据权利要求10所述的端口扩展器，其特征在于，还包括：

第一优先级映射模块，用于获取接收到的第二数据报文的报文头中的第二优先级信息，将所述第二优先级信息映射为第三优先级信息；

第一数据报文转发模块，用于根据所述第三优先级信息和预先分配的第二扩展通道信息生成第二扩展标签，将所述第二扩展标签添加到所述第二数据报文的报文头中形成第三数据报文并通过所述第二扩展通道信息对应的扩展通道发送。

12.根据权利要求9所述的端口扩展器，其特征在于，所述检测模块包括：

检测单元，用于将接收到的所述第一数据报文发送至输入队列，对所述输入队列中的所述第一数据报文进行采样生成报文采样信息，获取本次采样时的所述输入队列的长度；

检测结果生成单元，用于根据所述报文采样信息、所述本次采样时的所述输入队列的长度和上一次采样时的所述输入队列的长度，生成所述检测结果。

13.一种控制桥，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的控制桥，其特征在于：

所述流量调整模块还用于所述控制桥获取所述第一扩展标签中的用以指示所述第一数据报文的优先级的第一优先级信息和所述第一扩展通道信息，根据所述第一优先级信息对所述第一扩展通道信息对应的扩展通道上的流量进行调整。

15.根据权利要求13所述的控制桥，其特征在于，还包括：

第二优先级映射模块，用于获取接收到的第四数据报文的报文头中第四优先级信息，将所述第四优先级信息映射为第五优先级信息；

第二数据报文转发模块，用于根据所述第五优先级信息和预先分配的第三扩展通道信息生成第三扩展标签，将所述第三扩展标签添加到所述第四数据报文的报文头中形成第五数据报文并通过所述第三扩展通道信息对应的扩展通道发送。

16.一种桥端口扩展网络，其特征在于，包括：

至少一个如权利要求9-12任一所述的端口扩展器，以及如权利要求13-15任一所述的控制桥。