CN106330834A - 一种虚拟通道连接建立方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开的一种虚拟通道连接建立方法及装置，通过计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，确定第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；确定第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，才会在第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接。本申请实施例中是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在虚拟通道之间建立连接，传输数据包，从而提高了物理链路的利用率。

Description

一种虚拟通道连接建立方法及装置
技术领域
本申请涉及计算机通信和计算机体系结构领域，特别是涉及一种虚拟通道连接建立方法及装置。
背景技术
传统的计算机网络中，例如以太网，均采用丢包策略，并结合上层可靠传输协议(例如TCP协议)来保证数据的可靠传输。但是，基于快速重传和超时重传的可靠性机制会给网络性能带来较大损失，因此，高性能计算机和众核处理器的互连网络大多采用非丢包网络。非丢包网络的特征在于，上游路由器在转发数据之前，首先确认下游路由器是否有足够的缓冲空间。如果有足够的空间，则转发数据；否则，暂停数据的转发(此时数据仍保留在上游路由器的存储空间内)。非丢包网络可以在底层保证数据的可靠传输，因此就不需要上层的控制协议来保证数据的可靠性。但是，非丢包网络也具有一定的局限性，其中最主要的问题就是队头阻塞问题。
由于传统的网络采用存储转发的方式来传递数据包。在这种工作模式下，上游路由器只有在收到一个数据包的所有数据后，才会开始将数据包转发到下游路由器。并且，当某个正在传送的数据包丢失后，其后的数据包只能等待已经丢失的数据包被重传并接收后，才能进行所述其后的数据包的传输。显然，在待转发的数据包较多的情况下，非常容易导致多个数据包的队头阻塞，且等待接收到完整数据包后进行转发的过程造成了不必要的空间和时间开销。为了解决这个问题，提出了虫孔交换技术。
所述虫孔交换技术提出将数据包切割成大小相同的分片，称为flit。按照flit的位置不同，可以分为头flit(H)，数据flit(D)，和尾flit(T)。其中，头flit包含所有的路由信息，因此路由器可以根据头flit来对数据包进行路由、虚通道分配和交换单元分配。一旦数据包在交换单元分配阶段获得成功，路由器就可以开始数据包的传输。需要说明的是，路由器在开始转发头flit的时候，很有可能还没有收到数据包的所有flit。因此，虫孔交换可以有效降低数据包的传输延迟。但是，因为只有头flit中存有路由信息，所以一旦头flit建立了路由路径，那么数据包就会一直占用这条路径，直到尾flit离开。上面我们已经提到，非丢包网络中存在严重的队头阻塞问题。当在发生队头阻塞时，虫孔交换会导致更严重的资源浪费问题。
因此，在非丢包网络中，在采用虫孔交换技术的基础上提出了虚拟通道技术，来缓解在非丢包网络中由于虫孔交换技术所导致的资源浪费问题。虚拟通道技术的核心思想是针对每条物理通道提供多个队列，每个队列称为一条虚拟通道。此时，即使其中一个正在传输的数据包的通路发生阻塞，需要传输的数据包仍可以利用其他虚拟通道进行数据传输。但是，由于虫孔交换技术的限制，在拥塞情况下，与虚拟通道相对应的缓冲区存储空间仍然存在较大的浪费，也就是说仍然存在资源浪费的问题，然而，现有技术中并没有解决该问题的方案。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种虚拟通道连接建立方法及装置，能够依据当前网络拥塞情况，动态提出虚拟通道连接的建立，以克服现有技术中存在的资源浪费的问题。
为实现上述目的，本申请实施例提供了如下方案：
本发明实施例第一方面提供一种虚拟通道连接建立方法，所述方法由第一路由器中的控制器执行，包括：
计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，其中，所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值；确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，其中，所述第二数据包为所述第一数据包的前一个数据包，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器；在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值包括：确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预先设置的阈值αm，所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区包括：依据预先设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区的存储空间的大小等级βi对当前数据包的长度P进行加权计算，得到加权值βi*P，其中，i不小于1，βi的取值为不小于零的整数；当第一路由器第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P时，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区。
结合第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，当确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的阈值α1时，其中，所述阈值α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值；所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，包括：确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，其中，βi表示存储器存储空间的大小等级，βi的取值不小于零，P表示当前数据包的长度；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
结合第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，当确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于预设的阈值α1且小于预设的阈值αm时，其中，所述α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，包括：确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，其中，βi表示存储器存储空间的大小等级，βi的取值为大于零的整数，P表示当前数据包的长度；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
结合第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，当确定所述第一输入虚拟通道的SSR等于预设的阈值αm时，其中，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，包括：确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用缓冲区空间C为设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，当所述第一输入虚拟通道的SSR大于αm，其中，所述αm用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值时，禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接，其中，所述m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
本发明实施例第二方面提供一种虚拟通道连接建立装置，包括：
计算模块，用于计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，其中，所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值；
第一确定模块，用于确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；
第二确定模块，用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，其中，所述第二数据包为所述第一数据包的前一个数据包，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器；
虚拟通道连接建立模块，用于在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述用于确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值的第一确定模块包括：所述第一确定模块用于，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预先设置的阈值αm，所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区的第二确定模块包括：
所述第二确定模块用于，依据预先设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区的存储空间的大小等级βi对当前数据包的长度P进行加权计算，得到加权值βi*P，其中，i不小于1，βi的取值为不小于零的整数；当第一路由器第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P时，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区。
结合第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的阈值α1时，其中，所述阈值α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，所述第二确定模块用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，其中，βi的取值不小于零；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
结合第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于预设的阈值α1且小于预设的时阈值αm时，其中，所述α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；所述第二确定模块用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，βi表示存储器存储空间的大小等级，P表示当前数据包的长度，βi的取值为大于零的整数；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
结合第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR等于预设的阈值αm时，其中，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；所述第二确定模块用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用缓冲区空间C为设置的所述第一虚拟通道的缓冲区；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
结合第二方面，在第二方面的第六种可能的实现方式中，当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于αm，其中，所述αm用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值时；所述虚拟通道连接建立模块还用于，禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接，其中，所述m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
本申请实施例公开的一种虚拟通道连接建立方法及装置，通过计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，才会在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，以传输数据包，从而提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例的附图。
图1为虚拟通道连接建立的场景示意图；
图2为本申请的虚拟通道连接建立方法实施例一的流程图；
图3为本申请的虚拟通道连接建立方法实施例二的流程图；
图4为本申请的虚拟通道连接建立方法实施例三的流程图；
图5为本申请的虚拟通道连接建立方法实施例四的流程图；
图6为本申请的虚拟通道连接建立方法实施例五的流程图；
图7为本申请的虚拟通道连接建立装置实施例六的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种虚拟通道连接建立方法及装置，可以应用在如图1所示的场景中：当前数据包1正在从第一路由器转发到第二路由器。目前，所述数据包1的头分片和2个数据分片已经达到第二路由器，一个数据分片到达第一路由器。其他数据分片(如果还有的话)和尾分片还在第一路由器的上游路由器中传输。此时，假设数据包1在第二路由器发生队头阻塞，那么所有分片将不能继续移动。那么此时，如果数据包2也需要经过第二路由器进行转发。那么即使其路径没有发生阻塞，但是由于第一路由器与第二路由器之间的链路已经被数据包1占用，数据包2也无法发送。这种情况造成了的链路资源的严重浪费。
本发明实施例的技术方案通过计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，进而在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在第一路由器与第二路由器之间的链路发生拥塞的情况下，通过在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，来传输数据包2，提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
实施例一
请参阅图2，为本发明实施例提供的一种虚拟通道连接建立方法的流程图，所述方法由第一路由器中的控制器执行，所述方法包括：
S101：计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR；
所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值；其中，数据包占用输入虚拟通道的时间通过以下方式获取：
当第一输入虚拟通道与第一输出虚拟通道建立连接时，启动计时器开始计时，某个数据包在第一输入虚拟通道与第一输出虚拟通道之间传输，当该数据包的尾分片离开该第一输入虚拟通道时停止计时，获取该数据包占用输入虚拟通道的时间。
同时，为了避免获取到的SSR值的波动，本申请实施例可以采用历史信息的平滑处理方法对SSR进行平滑处理。
当前第一输入虚拟通道的超服系数SSR的计算方式有很多种，本发明实施例并不作限定。
理想情况下，网络没有拥塞，所以每个时钟单元都可以传输一个数据包的分片，因此，超服系数SSR等于1；但是当网络存在拥塞时，数据包的传输有可能因为队头阻塞而暂停，所以，超服系数SSR有可能大于1。
S102：确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；
具体地，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预先设置的阈值αm，所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
本发明实施例中，首先对当前的网络拥塞情况进行分级，预先定义m个参数，m的取值为大于等于1的正整数，预先设置的当前网络拥塞等级α1,α2,α3,…αm，α1,α2,α3,…αm用于对当前的网络拥塞情况进行分级，其中，αχ越大表示网络拥塞越严重，1≤χ≤m，分级的目的是为了针对不同的拥塞等级采用不同的使能规则。
S103：确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收；
其中，本申请实施例中在第一路由器和第二路由器之间传输的数据包是排成队列的形式依次传输，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器，第二数据包为在所述第一数据包之前传输的一个数据包。
本发明实施例中，对缓冲区的存储空间大小进行分级，预先定义m-1个参数，m的取值为大于等于1的正整数，β0，β1，β2，…,βm-2用于存储空间大小进行分级，β0≤βi≤βm-2，βi用于对当前数据包长度P进行加权计算，从而获得对存储空间大小的需求。βi越大，那么对存储空间的要求就越大。例如βi＝0表示对空间没有要求，βi＝1表示至少可以存下一个数据包，βi＝2表示至少可以存下两个数据包等等。
具体地，所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区的过程为：
依据预先设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区的存储空间的大小等级βi对当前数据包的长度P进行加权计算，得到加权值βi*P，其中，i不小于1，βi的取值为不小于零的整数；
当第一路由器第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P时，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区。
S104：在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
其中，虚拟通道表示一个物理端口以及其输入缓冲区队列构成一条数据包进入路由器的物理通道。如果每个物理端口配置多个输入缓冲区队列，并且输入缓冲区共享端口带宽，那么每个缓冲区队列构成一条虚拟通道。
所述第一输出虚拟通道可以作为第一路由器的输出端口存在，也可以以下一跳路由器(第二路由器)的输入虚拟通道的形式存在，具体形式取决于路由器的实现方式。本发明实施例对第一输出虚拟通道的具体实现方式不作限定。
本申请实施例一公开的一种虚拟通道连接建立方法，通过计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，才会在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，以传输数据包，从而提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
实施例二
如图3所示，为本发明实施例二提供的另外一种虚拟通道连接建立方法的流程图，所述方法由第一路由器中的控制器执行，所述方法包括：
S201：计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR；
其中，所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值。
S202：确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的阈值α1；
其中，所述阈值α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值。
S203：确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P并确定第二数据包已经被第二路由器成功接收；
其中，βi表示存储器存储空间的大小等级，βi的取值不小于零，P表示当前数据包的长度；
其中，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器，第二数据包为在所述第一数据包之前传输的一个数据包。
S204：在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
其中，当前输入虚拟通道的超服系数SSR不大于预设的阈值α1，并且此时可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P，第二数据包已经被第二路由器成功接收，表示此时网络拥塞程度比较轻，并且βi的取值较小，采用较激进的方案，只要第二数据包已经被第二路由器成功接收，就即刻开放给新的数据包申请，即刻在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
本申请实施例二公开的一种虚拟通道连接建立方法，通过计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的阈值α1；并且此时可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P，第二数据包已经被第二路由器成功接收，才会在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，以传输数据包，从而提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
实施例三
如图4所示，为本发明实施例三提供的另外一种虚拟通道连接建立方法的流程图，所述方法由第一路由器中的控制器执行，所述方法包括：
S301：计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR；
S302：确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于预设的阈值α1且小于预设的时阈值αm；
其中，所述α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值。
S303：确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P，并确定第二数据包已经被第二路由器成功接收；
βi表示存储器存储空间的大小等级，P表示当前数据包的长度，βi的取值为大于零的整数；
其中，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器，第二数据包为在所述第一数据包之前传输的一个数据包。
S304：在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
其中，当前输入虚拟通道的超服系数SSR介于预设的阈值α1与预设的时阈值αm之间，并且此时缓冲区的容量C可以容纳的数据量不小于βi*P，第二数据包已经被第二路由器成功接收时，表示此时网络拥塞程度比较适中，只要第二数据包已经被第二路由器成功接收，就即刻开放给新的数据包申请，即刻在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
本申请实施例三公开的一种虚拟通道连接建立方法，通过计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于预设的阈值α1且小于预设的时阈值αm；并且此时可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P，第二数据包已经被第二路由器成功接收，才会在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，以传输数据包，从而提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
实施例四
如图5所示，为本发明实施例四提供的另外一种虚拟通道连接建立方法的流程图，所述方法由第一路由器中的控制器执行，所述方法包括：
S401：计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR；
S402：确定所述第一输入虚拟通道的SSR等于预设的阈值αm，
其中，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
S403：确定第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用缓冲区空间C为设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区，并确定第二数据包已经被第二路由器成功接收；
其中，第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用缓冲区空间C为设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区，具体为：所有的第一输出虚拟通道的缓冲区都作为第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用的缓冲区；或者说是，此时第一输出虚拟通道的缓冲区可以容纳的数据量为最多；或者说是，此时第一输出虚拟通道的缓冲区没有被占用，其中没有缓存的数据。
S404：在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
其中，确定所述第一输入虚拟通道的SSR等于预设的阈值αm，由于所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，表示当前网络拥塞情况比较严重，在这种情况下，只有将所有的第一输出虚拟通道的缓冲区都作为第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用的缓冲区，才能在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
本申请实施例四公开的一种虚拟通道连接建立方法，通过计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，SSR等于预设的阈值αm，由于所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，表示当前网络拥塞情况比较严重，在这种情况下，只有将所有的第一输出虚拟通道的缓冲区都作为第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用的缓冲区，才能在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，以传输数据包，从而提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
实施例五
如图6所示，为本发明实施例五提供的另外一种虚拟通道连接建立方法的流程图，所述方法包括：
S501：确定当所述第一输入虚拟通道的SSR大于αm；
其中，当前输入虚拟通道的超服系数SSR大于网络拥塞的最高等级αm表示此时网络拥塞情况十分严重。
所述αm用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值时，其中，所述m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
S502：禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
其中，若第一输入虚拟通道的SSR大于αm，这种情况是当前网络拥塞情况十分严重，此时禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接，还要采取惩罚机制，例如在P个时间内不允许建立连接，P为正整数。
本申请实施例五公开的一种虚拟通道连接建立方法，若第一输入虚拟通道的SSR大于αm，这种情况是当前网络拥塞情况十分严重，此时禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，以传输数据包，从而提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
实施例六
本发明第六实施例将对一种虚拟通道连接建立装置进行详细说明，本实施例所述的虚拟通道连接建立装置结构请参见图7，包括：
计算模块601，用于计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，其中，所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值；
所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值；其中，数据包占用输入虚拟通道的时间通过以下方式获取：
当第一输入虚拟通道与第一输出虚拟通道建立连接时，启动计时器开始计时，某个数据包在第一输入虚拟通道与第一输出虚拟通道之间传输，当该数据包的尾flit离开该第一输入虚拟通道时停止计时，获取该数据包占用输入虚拟通道的时间。
同时，为了避免获取到的SSR值的波动，本申请实施例采用历史信息的平滑处理方法对SSR进行处理。
当前第一输入虚拟通道的超服系数SSR的计算方式有很多种，本发明实施例并不作限定。
理想情况下，网络没有拥塞，所以每个时钟单元都可以传输一个flit，因此，超服系数SSR等于1；但是当网络存在拥塞时，数据包的传输有可能因为队头阻塞而暂停，所以，超服系数SSR有可能大于1。
第一确定模块602，用于确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；
第二确定模块603用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，其中，所述第二数据包为所述第一数据包的前一个数据包，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器；
所述第一确定模块602具体用于确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预先设置的阈值αm，所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
本发明实施例中，首先对当前的网络拥塞情况进行分级，预先定义m个参数，m的取值为大于等于1的正整数，预先设置的当前网络拥塞等级α1,α2,α3,…αm，α1,α2,α3,…αm用于对当前的网络拥塞情况进行分级，其中，αχ越大表示网络拥塞越严重，1≤χ≤m，分级的目的是为了针对不同的拥塞等级采用不同的使能规则。
其中，本申请实施例中在第一路由器和第二路由器之间传输的数据包是排成队列的形式依次传输，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器，第二数据包为在所述第一数据包之前传输的一个数据包。
本发明实施例中，对存储空间大小进行分级，预先定义m-1个参数，m的取值为大于等于1的正整数，β0，β1，β2，…,βm-2用于存储空间大小进行分级，β0≤βi≤βm-2，βi用于对当前数据包长度P进行加权计算，从而获得对存储空间大小的需求。βi越大，那么对存储空间的要求就越大。例如βi＝0表示对空间没有要求，βi＝1表示至少可以存下一个数据包，βi＝2表示至少可以存下两个数据包等等。
其中，所述第二确定模块603具体用于依据预先设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区的存储空间的大小等级βi对当前数据包的长度P进行加权计算，得到加权值βi*P，其中，i不小于1，βi的取值为不小于零的整数；当第一路由器第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P时，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区。
虚拟通道连接建立模块604，用于在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
其中，虚拟通道表示一个物理端口以及其输入缓冲区队列构成一条数据包进入路由器的物理通道。如果每个物理端口配置多个输入缓冲区队列，并且输入缓冲区共享端口带宽，那么每个缓冲区队列构成一条虚拟通道。
所述第一输出虚拟通道可以作为第一路由器的输出端口存在，也可以以下一跳路由器(第二路由器)的输入虚拟通道的形式存在，具体形式取决于路由器的实现方式。本发明实施例对第一输出虚拟通道的具体实现方式不作限定。
可选的，当第一确定模块602确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的阈值α1时，其中，所述阈值α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，
所述第二确定模块603用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P，其中，βi的取值不小于零；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收；
可选的，当第一确定模块602确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于预设的阈值α1且小于预设的时阈值αm时，其中，所述α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
所述第二确定模块603用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P，βi表示存储器存储空间的大小等级，P表示当前数据包的长度，βi的取值为大于零的整数；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收；
可选的，当第一确定模块602确定所述第一输入虚拟通道的SSR等于预设的阈值αm时，其中，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
所述第二确定模块603用于确定第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用缓冲区空间C为设置的所述第一虚拟通道的缓冲区；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
可选的，当第一确定模块602确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于αm时，其中，所述αm用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值时；
所述虚拟通道连接建立模块604还用于禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接，其中，所述m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
本申请实施例六公开的一种虚拟通道连接建立装置，通过计算模块601计算第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，第一确定模块602确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；第二确定模块603确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，才会通过虚拟通道连接建立模块604在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。也就是说，本申请实施例中的技术方案是依据当前网络的拥塞状况以及第一输出虚拟通道中可用缓冲区的状态动态建立连接。这样在网络拥塞的情况下，可以根据网络的拥塞状况在第一路由器的第一输入虚拟通道和第一输出虚拟通道之间建立连接，以传输数据包，从而提高了物理链路的利用率，使其他空闲的缓冲区空间也能提供给需要传输的数据包使用。使缓冲区存储空间得到最大化利用，有效提升了网络性能。
可选的，本申请实施例还公开了一种路由器，包括控制器、输入单元、输出单元以及开关，其特征在于，所述控制器用于在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接，所述控制器具体用于执行上述任意一种虚拟通道建立方法。
本发明实施例还提供一种数据处理的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令用于执行前述任意一个方法实施例所述的方法流程。本领域普通技术人员可以理解，前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、随机存储器(Random-Access Memory，RAM)、固态硬盘(Solid State Disk，SSD)或者非易失性存储器(non-volatilememory)等各种可以存储程序代码的非短暂性的(non-transitory)机器可读介质。
需要说明的是，本申请所提供的实施例仅仅是示意性的。例如，上述实施例中各部件的划分，实际实现时还可以有另外的划分方式。例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个设备中，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的部件相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口、模块的间接耦合或通信连接，可以包括电性连接、机械连接或其它的连接形式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本发明实施例、权利要求以及附图中揭示的特征可以独立存在也可以组合存在。在本发明实施例中以硬件形式描述的特征可以通过软件来执行，反之亦然。在此不做限定。

Claims (14)

1.一种虚拟通道连接建立方法，所述方法由第一路由器中的控制器执行，其特征在于，包括：
计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，其中，所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值；
确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；
确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，其中，所述第二数据包为所述第一数据包的前一个数据包，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器；
在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值包括：
确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预先设置的阈值αm，所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区包括：
依据预先设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区的存储空间的大小等级βi对当前数据包的长度P进行加权计算，得到加权值βi*P，其中，i不小于1，βi的取值为不小于零的整数；
当第一路由器第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P时，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：
当确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的阈值α1时，其中，所述阈值α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值；
所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，包括：
确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，其中，βi表示存储器存储空间的大小等级，βi的取值不小于零，P表示当前数据包的长度；
确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：
当确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于预设的阈值α1且小于预设的阈值αm时，其中，所述α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，包括：
确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，其中，βi表示存储器存储空间的大小等级，βi的取值为大于零的整数，P表示当前数据包的长度；
确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，当确定所述第一输入虚拟通道的SSR等于预设的阈值αm时，其中，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
所述确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，包括：
确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用缓冲区空间C为设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区；
确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述第一输入虚拟通道的SSR大于αm，其中，所述αm用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值时，禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接，其中，所述m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
8.一种虚拟通道连接建立装置，其特征在于，包括：
计算模块，用于计算所述第一路由器的第一输入虚拟通道的超服系数SSR，其中，所述超服系数SSR为第一数据包占用输入虚拟通道的时间与所述第一数据包的分片个数的比值；
第一确定模块，用于确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值；
第二确定模块，用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区且第二数据包已经被第二路由器成功接收，其中，所述第二数据包为所述第一数据包的前一个数据包，所述第二数据包从所述第一路由器传输到所述第二路由器；
虚拟通道连接建立模块，用于在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述用于确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的第一阈值的第一确定模块包括：
所述第一确定模块用于，确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预先设置的阈值αm，所述阈值αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值，m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述用于确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区的第二确定模块包括：
所述第二确定模块用于，依据预先设置的所述第一输出虚拟通道的缓冲区的存储空间的大小等级βi对当前数据包的长度P进行加权计算，得到加权值βi*P，其中，i不小于1，βi的取值为不小于零的整数；当第一路由器第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于所述加权值βi*P时，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道包含有可用的缓冲区。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR不大于预设的阈值α1时，其中，所述阈值α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，
所述第二确定模块用于，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，其中，βi的取值不小于零；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
12.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，
当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于预设的阈值α1且小于预设的时阈值αm时，其中，所述α1用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最低等级时所对应的SSR的值，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
所述第二确定模块用于，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道目前可用缓冲区空间C可以容纳的数据量不小于加权值βi*P，βi表示存储器存储空间的大小等级，P表示当前数据包的长度，βi的取值为大于零的整数；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
13.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，
当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR等于预设的阈值αm时，其中，所述αm表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
所述第二确定模块用于，确定所述第一路由器的第一输出虚拟通道的目前可用缓冲区空间C为设置的所述第一虚拟通道的缓冲区；确定第二数据包已经被第二路由器成功接收。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
当所述第一确定模块确定所述第一输入虚拟通道的SSR大于αm时，其中，所述αm用于表示设置的当所述第一路由器处于网络拥塞的最高等级时所对应的SSR的值；
所述虚拟通道连接建立模块还用于，禁止在所述第一输入虚拟通道和所述第一输出虚拟通道之间建立连接，其中，所述m的取值为预先设置的当前网络拥塞等级的个数，m的取值为大于等于1的正整数。
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