CN107493238A - 一种网络拥塞控制方法、设备及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种网络拥塞控制方法、设备及系统。所述方法包括接收第一拥塞控制消息，其中，所述第一拥塞控制消息携带引发拥塞的报文的五元组；根据所述引发拥塞的报文的五元组，获取所述报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，其中所述第二拥塞控制消息携带所述五元组对应的流标识；向所述报文的源节点发送第二拥塞控制消息。本发明实施例可以解决三层IP网络的网络拥塞问题。本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。

Description

一种网络拥塞控制方法、设备及系统
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种网络拥塞控制方法、设备及系统。
背景技术
现有技术中，当网络中某一个节点检测到网络拥塞，会向发送报文的源节点发送拥塞通告消息(Congestion Notification Message，CNM)，请求源节点降低报文的发送速率。发送报文的源节点收到上述CNM后，降低报文的发送速率，并周期性尝试增加报文的发送速率，如果此时拥塞已经消除，增加报文的发送速率并不会引起拥塞，也就不会再收到CNM。报文的发送速率最终可以恢复到拥塞之前的值。
但是该种技术方案中存在一个技术问题：检测到网络拥塞的节点需要将引起拥塞的报文中携带的流标识(Flow Identifier，Flow-ID)封装到CNM中，并且需要将CNM中的目的媒体接入控制地址(Media Access Control，MAC)设置为引起拥塞的报文的源MAC地址，这样才能保证CNM能够被发送至源节点。源节点根据Flow-ID来确定对具有该Flow-ID的报文进行限速。上述CNM机制只能用于二层以太网(Ethernet)网络中，因为在三层因特网协议(Internet Protocol，IP)网络中，每做一次路由，报文头将被替换，Flow-ID和源节点的源MAC地址将丢失。因此，后面的节点将无法构造CNM并发送至源节点，因此CNM机制无法支持三层IP网络。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种网络拥塞控制方法、设备及系统，用于解决三层IP网络的网络拥塞问题。
第一方面，提供一种网络拥塞控制方法，包括当检测到网络拥塞时，获取引发网络拥塞的报文的五元组；生成拥塞控制消息，其中，所述拥塞控制消息携带所述报文的五元组；将所述拥塞控制消息发往所述报文的源节点或者所述报文的源节点所连接的接入转发设备。
在一种可能的设计中，所述方法还包括确定所述报文的源节点的类型。
在另一种可能的设计中，所述报文的源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
在一种可能的设计中，所述报文的五元组封装在所述拥塞控制消息的净荷域。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息的目的地址是所述报文的源节点的因特网协议IP地址，或者是所述报文的源节点所连接的接入转发设备的IP地址。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
在另一种可能的设计中，所述用于指示拥塞程度的信息是下述信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
在另一种可能的设计中，所述五元组为报文中携带的源IP地址、目的IP、源端口号、目的端口号、协议类型。
另一方面，还提供一种网络拥塞控制方法，包括接收第一拥塞控制消息，其中，所述第一拥塞控制消息携带引发拥塞的报文的五元组；根据所述引发拥塞的报文的五元组，获取所述报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，其中所述第二拥塞控制消息携带所述报文的流标识；向所述报文的源节点发送第二拥塞控制消息。
在一种可能的设计中，所述方法还包括接收来自所述源节点的一个或多个报文；建立所述一个或多个报文的五元组和流标识的映射关系。
在另一种可能的设计中，所述报文为数据帧，所述数据帧携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述第二拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述第一拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
在另一种可能的设计中，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
在另一种可能的设计中，所述五元组为报文中携带的源IP地址、目的IP、源端口号、目的端口号、协议类型。
另一方面，还提供一种网络拥塞控制方法，包括接收来自源节点的一个或多个报文；建立所述一个或多个报文中五元组与其流标识之间的映射关系；当检测到网络拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组；根据所述映射关系，获取所述发生拥塞的报文的流标识；生成拥塞控制消息，并发送至报文源节点，其中，所述拥塞控制消息携带所述流标识。
在一种可能的设计中，所述方法还包括确定所述报文的源节点的类型。
在另一种可能的设计中，所述报文的源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
在另一种可能的设计中，所述报文为数据帧，所述数据帧携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
在另一种可能的设计中，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
在另一种可能的设计中，所述五元组为报文中携带的源IP地址、目的IP、源端口号、目的端口号、协议类型。
另一方面，还提供一种网络拥塞控制方法，包括接收来自源节点的多个报文；当检测到网络拥塞，生成CNP消息；将所述CNP消息发送所述源节点，用于指示所述源节点降低数据速率。
在一种可能的设计中，所述报文为RoCE报文。
在另一种可能的设计中，所述报文携带流标识，所述流标识封装在所述报文的BTH字段中。
在另一种可能的选择中，所述流标识封装在所述报文的DestQP字段中。
在另一种可能的设计中，所述CNP消息携带流标识，所述流标识封装在所述CNP消息的BTH字段中。
在另一种可能的设计中，所述CNP消息携带流标识，所述流标识封装在所述CNP消息的DestQP字段中。
在另一种可能的设计中，所述方法还包括确定所述源节点的类型。
在另一种可能的设计中，所述源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
在另一种可能的设计中，所述源节点的类型为RoCEv2服务器。
在另一种可能的设计中，所述CNP消息的目的地址为所述RoCEv2服务器的地址。
另一方面，还提供一种网络设备，包括处理单元，用于当检测到网络拥塞时，获取引发网络拥塞的报文的五元组；生成拥塞控制消息，其中，所述拥塞控制消息携带所述报文的五元组；发送单元，用于将所述拥塞控制消息发往所述报文的源节点或者所述报文的源节点所连接的接入转发设备。
在一种可能的设计中，所述处理单元还用于确定所述报文的源节点的类型。
在另一种可能的设计中，所述报文的源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
在另一种可能的设计中，所述报文的五元组封装在所述拥塞控制消息的净荷域。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息的目的地址是所述报文的源节点的因特网协议IP地址，或者是所述报文的源节点所连接的接入转发设备的IP地址。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
在另一种可能的设计中，所述用于指示拥塞程度的信息是下述信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
另一方面，还提供一种网络设备，包括接收单元，用于接收第一拥塞控制消息，其中，所述第一拥塞控制消息携带引发拥塞的报文的五元组；处理单元，用于根据所述引发拥塞的报文的五元组，获取所述报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，所述第二拥塞控制消息携带所述流标识；发送单元，用于将所述第二拥塞控制消息发送至所述报文的源节点。
在一种可能的设计中，所述接收单元，还用于接收来自所述源节点的一个或多个报文。
在另一种可能的设计中，所述处理单元，还用于建立所述一个或多个报文的五元组和流标识的映射关系。
在另一种可能的设计中，所述网络设备还包括存储单元，用于存储报文的五元组与流标识的映射关系表。
在另一种可能的设计中，所述报文为数据帧，所述数据帧携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述第二拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述第一拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
在另一种可能的设计中，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
另一方面，还提供一种网络设备，包括接收单元，用于接收来自源节点的一个或多个报文；存储单元，用于存储所述一个或多个报文中五元组与其流标识之间的映射关系；处理单元，用于当检测到网络拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组；根据所述映射关系，获取所述报文对应的流标识；生成拥塞控制消息，所述拥塞控制消息携带所述流标识；发送单元，用于将所述拥塞控制消息发送至所述发生拥塞的报文的源节点，以使得其根据所述拥塞控制消息降低报文的传输速率。
一种可能的设计中，所述处理单元还用于确定所述报文的源节点的类型。
在另一种可能的设计中，所述报文的源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
在另一种可能的设计中，所述报文为数据帧，所述数据帧携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
在另一种可能的设计中，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
另一方面，还提供一种网络设备，包括接收单元，用于接收来自源节点的一个或多个报文；处理单元，用于当检测到网络拥塞，生成CNP消息；发送单元，用于将所述CNP消息发送所述源节点，用于指示所述源节点降低数据速率。
在一种可能的设计中，所述处理单元还用于确定所述源节点的类型。
在另一种可能的设计中，所述源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
在另一种可能的设计中，所述源节点的类型为RoCEv2服务器。
在另一种可能的设计中，所述CNP消息携带流标识。
在另一种可能的设计中，所述CNP消息的目的地址为所述RoCEV2服务器的IP地址。
另一方面，还提供一种网络系统，包括源节点、接入转发设备、汇聚设备、目的节点，其中，所述源节点连接至所述接入转发设备的一个端口，所述接入转发设备的另一端口连接所述汇聚设备；所述汇聚设备的另一端口间接连接至所述目的节点，包括所述源节点，用于发送多个报文至所述接入转发设备；所述接入转发设备，用于接收所述多个报文，获取所述报文中的五元组和流标识，并建立所述五元组和流标识的映射关系，将所述多个报文转发至汇聚设备；所述汇聚设备，用于当检测到发生网络拥塞，获取发生网络拥塞的报文的五元组，生成第一拥塞控制消息，所述第一拥塞控制消息携带所述五元组；将所述第一拥塞控制消息发送至所述接入转发设备；所述接入转发设备，还用于接收所述第一拥塞控制消息，获取所述五元组；根据所述五元组获取流标识；生成第二拥塞控制消息，所述第二拥塞控制消息携带所述流标识；将所述第二拥塞控制消息发送至所述源节点；源节点，用于接收所述第二拥塞控制消息，并根据所述控制消息的指示，对报文为所述流标识的报文进行降速处理。
另一方面，还提供一种网络系统，包括源节点、接入转发设备、汇聚设备、目的节点，其中，所述源节点连接至所述接入转发设备的一个端口，所述接入转发设备的另一端口连接所述汇聚设备；所述汇聚设备的另一端口间接连接至所述目的节点，包括所述源节点，用于发送多个报文至所述接入转发设备；所述接入转发设备，用于接收所述多个报文，获取所述报文中的五元组和流标识，并建立所述五元组和流标识的映射关系；当检测到发生网络拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据所述发生拥塞的报文的五元组，获取发生拥塞的报文的流标识；生成拥塞控制消息，所述拥塞控制消息携带所述发生拥塞的报文的流标识；发送所述拥塞控制消息至所述源节点；所述源节点，还用于接收所述拥塞控制消息，并根据所述拥塞控制消息的指示，对具有所述流标识的报文进行降速处理。
另一方面，还提供一种网络系统，包括源节点，中间节点设备，目的节点，所述源节点通过中间节点设备连接至所述目的节点，包括：所述源节点，用于发送多个报文至所述中间节点设备；所述中间节点设备，用于当检测到网络拥塞时，生成CNP消息，所述CNP消息携带了发生拥塞的报文的流标识；将所述CNP消息发送至所述源节点；所述源节点，还用于接收所述CNP消息，并根据所述CNP消息的指示，对具有所述流标识的报文进行降速处理。
本发明各个实施例提到的五元组是指源IP地址，源端口，目的IP地址，目的端口和传输层协议。
本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种网络架构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种网络拥塞控制方法交互示意图；
图3A是本发明实施例提供的一种报文(数据包)的结构示意图；
图3B是本发明实施例提供的一种检测网络拥塞的方法示意图；
图4A是本发明实施例提供的CNM帧格式的结构示意图；
图4B是本发明实例提供的另一种CNM帧格式的结构示意图；
图5是本发明又一实施例提供的一种网络拥塞控制交互方法示意图；
图6是本发明又一实施例提供的一种网络拥塞控制交互方法示意图；
图7是本发明又一实施例提供的一种网络拥塞控制交互方法示意图；
图8A是本发明实施例提供的一种报文(数据包)的帧格式示意图；
图8B是本发明实施例提供的一种CNP消息格式的结构示意图；
图8C是本发明实施例提供的一种BTH字段的内部结构示意图；
图9是本发明又一实施例提供的一种网络拥塞控制交互方法示意图；
图10是本发明实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图；
图11是本发明又一实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图；
图12是本发明又一实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图；
图13是本发明又一实施例提供的一种网络设备的示意图框图；
图14是本发明又一实施提供的一种网络设备的内部结构示意图；
图15是本发明又一实施例提供的一种网络设备的示意性框图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
本发明实施例的技术方案可以应用于如图1所示的网络架构中，该网络架构包括接入层、汇聚层和核心层。其中，发送报文的源节点(图1中的主机1～4)通过铜缆双绞线或者光纤连接至接入层设备(图1中4台仅为示例，实际组网中设备数目可以增加或减少)，接入层设备(也可称为接入转发设备)通过铜缆双绞线或者光纤连接至汇聚层设备(图1中4台仅为示例，实际组网中设备数目可以增加或减少)，汇聚层设备通过铜缆双绞线或者光纤连接至核心层设备(图1中2台仅为示例，实际组网中设备数目可以增加或减少)。
为方便说明，发送报文的节点统一称为源节点(比如主机1)，数据最终达到的节点称为目的节点(比如主机3)，中间途径的节点称为接入转发设备(比如图1中的T1～T4)、汇聚设备(比如图1中的A1～A4)、核心网设备(比如图1中的C1～C2)。例如，主机1作为源节点向作为目的节点的主机2发送报文，途径的节点可以依次为T1节点，A1节点，T2节点，到达主机2节点。还比如，主机1作为源节点向作为目的节点主机3发送报文，途径的节点为：主机1发送报文至T1节点，再转发至A1节点，再转发至C1节点，再转发至A3节点，再转发至T3节点，最终到达主机2节点。应理解，路由算法是经过优化的、会计算两个节点之间的最短路径，即如果两个节点之间存在多条路径，一般会选择最短路径。
一般地，在数据中心(Data Center,DC)网络当中，存在以下三种类型的数据流：(1)存储数据流：要求无丢包；(2)高性能计算流：要求低延迟；(3)以太网流：允许一定的丢包和时延。由于对数据流的要求不同，传统的数据中心使用三种不同类型的网络承载不同的流。这种方法在小型的数据中心当中还是可接受的。然而，随着数据中心规模的扩大，运行三种不同类型的网络，并不是经济的解决方案。一种可选的方法是：统一采用以太网承载三种不同类型的数据流，并定义附加机制，以使以太网能够满足该三种不同类型网络的要求。为此，电气和电子工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，IEEE)定义了以下的规范：(1)增强传输选择(EnhancedTransmission Selection，ETS)：用于避免一种数据流类型的大规模流量猝发影响其它数据流类型，为不同的数据流类型提供最小带宽保证。一种数据流类型只有在其它数据流类型带宽不占用的情况下，才能使用分配带宽之外的额外带宽。这使多种数据流类型可在同一网络中和谐共存。(2)基于优先级的流量控制(Priority-based Flow Control，PFC)：用于满足三种流量在以太网中共存时，存储流量无丢包，且对其它的两种流量无影响的要求。(3)量化的拥塞通告(Quantized Congestion Notification，QCN)：用于降低引起拥塞的源节点的报文发送速率，从根源上避免拥塞，以保持网络的畅通，解决因拥塞引发报文重传或流量控制，导致报文时延增加的问题。工作原理：QCN就是其中的一种“附加机制”，它用于避免网络拥塞，以减少丢包和降低网络的延迟(拥塞会导致丢包，丢包后重传将增加报文的延迟)。为达到避免网络拥塞的目的，以太网交换机和源节点(在数据中心当中，通常指服务器)均需支持QCN：当以太网交换机检测到拥塞时，会向数据源节点发送拥塞通告消息，要求数据源节点降低报文的发送速率。数据源节点收到拥塞通告消息后，降低报文的发送速率。
需要说明的是，源节点存在至少两种类型，称为第一类型和第二类型服务器。下面的多个实施例分别针对三种场景：第一种场景图1中的所有主机1至4均为第一类型，第二种场景图1中的所有主机1至4均为第二类型，第三种场景图1中的主机的类型包括第一类型和第二类型。
实施例一
在图1所示的网络架构下，示例性地，源节点主机1欲发送报文至目的节点主机2，中间途径的节点分别为接入转发设备T1、汇聚层设备A1、再到接入层设备T2，最终至主机2。假如中间节点A1发生了网络拥塞，图2提供一种网络拥塞控制的交互方法示意图，包括：
步骤201：源节点主机1发送多个报文至接入转发设备；
具体地，报文也可以称为数据包、帧等，报文的格式如图3A所示，包括目的MAC地址、源MAC地址、服务标记(Service VLAN Tag，S-TAG)字段、客户标记(CustomerVLAN Tag，C-TAG)字段、拥塞通知标记(Congestion Notification Tag，CN-TAG)字段、媒体接入控制服务数据单元(MAC Service Data Unit,MSDU)字段，其中，该报文的五元组信息封装在MSDU字段中，CN-TAG字段又进一步包括以太类型(EtherType)字段和反应点标识(Reaction Point Identifier，RPID)字段。
其中，RPID字段封装了该报文的流标识(Flow-ID)，用于唯一标识发送的每一个报文的数据流类型。比如，Flow-ID为1标识该报文所属的数据流为存储数据流、Flow-ID为2标识该报文所属的数据流为高性能计算流、Flow-ID为3标识该报文所属的数据流为以太网流。
应理解，五元组是指报文中携带的源IP地址、目的IP、源端口号、目的端口号、协议类型。
当报文从主机1发往接入转发设备时，源MAC地址就是主机1的MAC地址，目的MAC地址就是接入转发设备的MAC地址，源IP地址是主机1的IP地址，目的IP地址是主机2的IP地址。
步骤202：接入转发设备收到所述多个报文后，获取每一个报文的五元组和流标识信息，并在本地存储报文的五元组与流标识的映射关系表，示例性地，如表1所示。
表1
表1中协议一列中取值6代表该协议为传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)，取值17代表该协议为用户数据协议(User Data Protocol，UDP)。
可选地，表1还可以存储其他信息，比如，虚拟局域网标识(Virtual Local AccessNetwork,VLAN)、源MAC地址，如表2所示。所述VLAN Tag和源MAC地址在后续构造拥塞通知消息(Congestion Notification Message，CNM)时，需要填入CNM相应的字段中。
表2
步骤203：接入转发设备将所述多个报文转发至汇聚层设备；
应理解，如何将报文转发至下一个设备，可以采用现有技术规定的方式。比如，查路由表获取出端口和下一跳，并根据地址解析协议表(Address Resolution Protocol,ARP)查找下一跳对应的MAC地址，封装以太头。可以在报文的头部封装下一个设备的IP地址、端口号，使得报文可以被路由至下一个设备。
步骤204：当汇聚层设备检测到发生网络拥塞，获取发生拥塞的报文的五元组；生成第一拥塞控制消息，所述第一拥塞控制消息携带所述发生拥塞的报文的五元组；将所述第一拥塞控制消息发送至所述接入转发设备；
需要说明的是：在网络设备上，从一个端口收到的报文会暂时存放在内存队列中，然后再从队列中按顺序取出报文，转发到另一个端口上。网络拥塞在网络设备上的表现是队列中的报文超过了阈值。本发明实施例步骤204中提到的获取发生拥塞的报文的五元组，即当队列中报文超过阈值时，获取新收到的报文的五元组。
步骤205：接入转发设备收到所述拥塞控制消息后，获取所述拥塞控制消息中携带的发生拥塞的报文的五元组；根据五元组和流标识的映射关系表，获取发生拥塞的报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，该第二拥塞控制消息携带流标识。
步骤206：将第二拥塞控制消息发送至主机1，以指示主机1降低属于该流标识的报文的速率。
可选地，所述第一拥塞控制消息可以是自定义消息，该消息格式如表3所示：
表3
IP Header UDP Header 净荷
如表3所示，自定义的第一拥塞控制消息报文中至少包括20字节IP头、8字节UDP头以及净荷字段。其中，20字节的IP头的结构包括版本(Version)字段，4位，指定IP协议的版本号；报头长度(IP Header Length，IHL)字段，4位，IP协议包头的长度；服务类型(Type of service)字段，定义IP协议包的处理方法；IP包总长度(Total Length)字段、标识(Identification)字段、标记(Flags)字段、段偏移量(Fragment offset)字段，当数据包被分割时，它和更多段位(More Fragments，MF)进行连接，帮助目的主机将分段的包组合；生存时间(Time to live，TTL)字段，表示数据包在网络上生存多久，每通过一个路由器该值减一，为0时将被路由器丢弃；协议(Protocol)字段，8位，表示IP数据包的数据部分使用的协议类型；报头校验和(Header Checksum)字段，16位，是Ipv4数据包报头的校验和、源地址(Source address)字段、目的地址(DestinationAddress)字段。这些字段的含义具体可以参考现有的请求评议(Request For Comments,RFC)791标准的记载，这里不再赘述。其中，8字节的UDP头的结构包括源端口(SourcePort)字段、目的端口(Destination port)字段、长度(Length)字段、校验和(CheckSum)字段。这些字段的含义具体可以参考现有的请求评议(Request For Comments,RFC)791标准的记载，这里不再赘述。
IP头的源IP地址为该发生拥塞的汇聚设备的IP地址；目的IP地址为接入转发设备的IP地址，UDP头的目的端口号是用来标识该第一拥塞控制消息，比如，定义0x2000为目的端口号，接入转发设备收到第一拥塞消息后读取目的端口号这个字段，如果值是0x2000，说明接收的消息是自定义的拥塞控制消息，下一步需要将其转换成标准CNM。净荷部分封装有所述发生拥塞的报文的五元组。
可选地，净荷部分还封装有用于表示拥塞程度的字段。比如，QntzFb字段、拥塞点标识(Congestion Point Identifier，CPID)字段、队列偏移值(Qoffset)字段、Qdelta字段。比如，第一拥塞控制消息可以如图4A所示，QntzFb字段标识为第一拥塞控制消息的量化反馈值，长度为6bit，占用前2个字节的低6位；CPID字段标识拥塞点标识符，长度为8字节。为了保证标识符的唯一性，使用拥塞点设备的MAC地址作为高位6字节，低位2字节用于标识同一设备的不同端口或者不同优先级队列；Qoffset字段占用2个字节，表示拥塞点CP发送队列当前空闲可用的字节数；Qdelta字段占用2个字节，表示2次获取拥塞点CP发送队列可用字节数的差值。
可选地，所述第二拥塞控制消息可以参考现有的CNM格式，如图4B所示，包括目的IP地址、源IP地址、S-TAT、C-TAG、CN-TAG、净荷。其中，净荷又进一步包括：Version、Reserved、QntzFb、CPID、Qoffset、Qdelta、Encapsulated Priority、EncapsulatedDestination MAC address、Encapsulated MSDU length、Encapsulated MSDU等字段。其中，Version为CNM消息的版本号，长度为4bit，占用第1个字节的高4位，默认值填充0；Reserved CNM消息保留字段，长度为6bit，占用第1个字节的低4位，和第2个字节的高2位，默认值填充0；QntzFB为CNM消息的量化反馈值，长度为6bit，占用前2个字节的低6位；Congestion Point Identifier(CPID)为拥塞点标识符，长度为8字节。为了保证标识符的唯一性，使用拥塞点设备的MAC地址作为高位6字节，低位2字节用于标识同一设备的不同端口或者不同优先级队列；QOffset占用2个字节，表示拥塞点CP发送队列当前空闲可用的字节数；QDelta占用2个字节，表示2次获取拥塞点CP发送队列可用字节数的差值；Encapsulated priority占用2个字节，第1个字节的高3位，填充触发CNM消息数据帧的优先级，其它位填充0；Encapsulated destination MACaddress占用6个字节，填充触发CNM消息数据帧的目的MAC地址；Encapsulated MSDUlength占用2个字节，表示Encapsulated MSDU字段的长度；Encapsulated MSDU最多占用64个字节，填充触发CNM消息的数据帧的内容。
其中，流标识封装在所述CNM消息的CN-TAG字段所包含的RPID字段中。
应理解，上述步骤201～205所描述的内容是针对图1中主机的类型为同一种类型的场景。当图1中的主机为多种类型时，所述方法200在获取发生拥塞的报文的五元组之前，还应包括：
步骤A：当汇聚层设备检测到发生网络拥塞，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点；
步骤B1：当所述报文的源节点属于第一类型时，执行步骤204；
步骤B2：当所述报文的源节点属于第二类型时，执行实施例四或实施例五中对应的步骤。
可选地，所述第一类型的源节点是数据中心量化拥塞通知(Data Center QualtifiedCongestion Notification,DCQCN)DCQCN服务器。
关于DCQCN的具体描述，可以参考标准IEEE 802.1Qau的描述。其中，QCN服务器发出的报文类型是携带CN-TAG的数据报文，如图3A所示。该数据报文和普通报文的区别在于以太头部增加了CN-TAG字段，其中携带了RPID即为Flow-ID，用于唯一标识服务器发送的每一条报文(数据流)。
可选地，所述第二类型的源节点是RDMA聚合以太网版本2.0(RDMA overConverged Ethernet version 2.0，RoCEv2)服务器，其中，RDMA为远程直接数据存取(Remote Direct Memory Access，RDMA)。这种RoCEv2服务器发送的报文格式与CNP服务器不同。具体可以参考图8A以及实施例四或五的描述，这里暂不展开叙述。
可选地，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点，有多种实现方案。例如，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点主机#1的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点主机#1的类型。比如，根据源IP地址字段来判断。比如，处于一个网段的IP地址用于第一类型主机，处于另一网段的IP地址用于第二类型主机。
应理解，判断源节点的类型有多种实现方式，本发明实施例对此不进行任何限制。
还应理解，主机1根据接收到的第二拥塞控制消息，对属于所述流标识的报文进行限速或者降低发送速率处理，并周期性尝试增加报文的发送速率，如果此时拥塞已经消除，增加报文的发送速率并不会引起拥塞，也就不会再收到CNM。报文的发送速率最终可以恢复到拥塞之前的值。
综上，本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。
实施例二
在图1所示的网络架构下，示例性地，源节点主机1欲发送报文至目的节点主机2，中间途径的节点分别为接入转发设备T1、汇聚层设备A1、再到接入层设备T2，最终至主机2。假如中间节点T1发生了网络拥塞，如图5所示，图5为本发明又一实施例提供的网络拥塞控制方法交互图，具体为：
步骤501：主机1发送多个报文至接入转发设备。
步骤502：接入转发设备接收到多个报文，获取多个报文中的五元组与流标识信息，建立五元组与流标识的映射关系表，并保存在本地；所述映射关系表请参照实施例一中的表1或表2，这里不再赘述。
步骤503：当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组；根据上述五元组与流标识的映射关系表，获取发生网络拥塞的报文的流标识；生成网络拥塞控制消息，所述消息携带所述流标识。
步骤504：将网络拥塞控制消息发送至主机1，用于指示主机1降低属于所述流标识的报文的发送速率。
需要说明的是，对实施例一的报文的格式、五元组与流标识的映射关系表的格式等技术细节的描述，也适用用实施例二，这里不再赘述。
可选地，所述网络拥塞控制消息的格式可以参考现有的CNM格式，如图4B所示，包括目的IP地址、源IP地址、S-TAT、C-TAG、CN-TAG、净荷。关于网络拥塞控制消息的格式请进一步参考实施例一中对第二拥塞控制消息的描述，这里不再赘述。
应理解，获取的流标识封装在所述CNM消息的CN-TAG字段下面的RPID字段中。
还应理解，上述步骤501～504所述的步骤是针对图1中主机的类型为同一种类型的场景。当图1中的主机为多种类型时，所述方法500在获取发生网络拥塞的报文的五元组之前，还应包括：
步骤A：当检测到发生网络拥塞，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点；
步骤B：当所述报文来源于第一类型的源节点时，继续执行步骤503；
可选地，所述第一类型的源节点是DCQCN服务器。
可选地，所述第二类型的源节点是RoCEv2服务器。
可选地，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点，有多种实现方案。例如，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点主机#1的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点主机#1的类型。比如，根据源IP地址字段来判断。比如，处于一个网段的IP地址用于第一类型主机，处于另一网段的IP地址用于第二类型主机。
应理解，判断源节点的类型有多种实现方式，本发明实施例对此不进行任何限制。
综上，本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。
实施例三
在图1所示的网络架构下，示例性地，源节点主机1欲发送报文至目的节点主机2，中间途径的节点分别为接入转发设备T1、汇聚层设备A1、再到接入层设备T2，最终至主机2。假如中间节点T2发生了网络拥塞，如图6所示，图6示出了本发明又一实施例提供的网络拥塞控制方法交互图，具体为：
步骤601：主机1发送多个报文至接入转发设备；
步骤602：接入转发设备收到多个报文后，获取多个报文中的五元组与流标识信息，建立五元组与流标识的映射关系表，并保存；所述映射关系表请参照实施例一中的表1或表2，这里不再赘述；
步骤603：转发所述多个报文至第一中间节点设备(比如汇聚层设备)；
步骤604：第一中间节点设备接收所述多个报文，转发所述多个报文至第二中间节点设备(比如核心网设备、骨干网设备等)；
步骤605：当第二中间节点设备检测到网络发生拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组信息；生成第一拥塞控制消息，该消息携带所述拥塞报文的五元组；
步骤606：将所述第一拥塞控制消息发送回至第一中间节点设备；
步骤607：第一中间节点设备收到第一拥塞控制消息后，转发该第一拥塞控制消息至接入转发设备；
步骤608：接入转发设备接收所述第一拥塞控制消息，根据五元组与流标识的映射关系表，获取发生拥塞的报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，所述第二拥塞控制消息携带所述流标识；
步骤609：将所述第二拥塞控制消息发送至主机1，用于指示主机1对具有所述流标识的报文进行降速处理。
需要说明的是，对实施例一的报文的格式、五元组与流标识的映射关系表、第一拥塞控制消息、第二拥塞控制消息的格式等技术细节的描述，也适用实施例三，这里不再赘述。
应理解，上述步骤601～609所述的步骤是针对图1中主机的类型为同一种类型的场景。当图1中的主机为多种类型时，所述方法600在获取发生网络拥塞的报文的五元组之前，还应包括：
步骤A：当检测到发生网络拥塞，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点；
步骤B：当所述报文来源于第一类型的源节点时，继续执行步骤605；
可选地，所述第一类型的源节点是CNP服务器。
可选地，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点，有多种实现方案。例如，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点主机#1的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点主机#1的类型。比如，根据源IP地址字段来判断。比如，处于一个网段的IP地址用于第一类型主机，处于另一网段的IP地址用于第二类型主机。
应理解，判断源节点的类型有多种实现方式，本发明实施例对此不进行任何限制。
综上，本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。
实施例四
在图1所示的网络架构下，示例性地，源节点主机1欲发送报文至目的节点主机2，中间途径的节点分别为接入转发设备T1、汇聚层设备A1、再到接入层设备T2，最终至主机2。假如中间节点A1发生了网络拥塞，如图7所示，图7示出了本发明又一实施例提供的一种网络拥塞控制的交互图，在该实施例中，主机的类型与实施例一至三的主机类型不同，属于实施例一中提到的RoCEv2服务器；发出的报文格式也不同于实施例一至六，该实施例所提供的方法，具体地：
步骤701：主机1发送一个或多个报文至接入转发设备；
图8A示出了一种报文结构，如图8A所述，包括2层以太报头Eth L2Header、网络层报头IP Header、用户数据报头UDP Header、IB基本传输头(InfiniBand BaseTransport Header，IB BTH)、IB净荷(InfiniBand Payload，IB Payload)、循环冗余码ICRC，帧检验序列(Frame Check Sequence，FCS)。关于RoCEv2报文的各个字段的含义以及具体描述，请参考Supplement to InfiniBand Architecture Specification Volume1Release 1.2.1的记载，这里不再赘述。
其中，BTH字段又包括多个子字段，如图8C所示。
可选地，流标识封装在所述BTH字段中。
可选地，流标识封装在所述DestQP字段中。
步骤702：接入转发设备收到所述一个或多个报文，并转发至第一中间节点设备；
步骤703：第一中间节点设备收到所述一个或多个报文，并转发至第二中间节点设备；
步骤704：当第二中间节点设备检测到网络发生拥塞，生成CNP消息，该消息携带发生网络拥塞的报文的流标识；
如图8B所示，图8B示出了CNP消息的帧格式示意图。包括MAC报头MAC Header、IP头IP Header、UDP头UDP header、基本传输头BTH、保留字段reserved、循环冗余码ICRC校验，帧检验序列(Frame Check Sequence，FCS)字段。关于CNP消息的各个字段的含义以及具体描述，请参考Supplement to InfiniBand Architecture SpecificationVolume 1Release 1.2.1的记载，这里不再赘述。
其中，BTH字段又包括多个子字段，如图8C所示。比如目的队列DestQP、操作码opcode等等字段，流标识封装在所述BTH字段中的DestQP字段中。
步骤705：第二中间节点设备将所述CNP消息发送至第一中间节点设备；
步骤706：第一中间节点设备接收所述CNP消息，并转发至接入转发设备；
步骤707：接入转发设备接收所述CNP消息，并转发CNP消息至源节点，指示源节点降低具有该流标识的报文的传输速率。
应理解，本发明实施例提到的报文属于哪个数据流可以通过源IP、目的IP、协议号、源端口号、目的端口号、SrcQP和DestQP 7个元组唯一确定。其中，在步骤804中，当第二中间节点检测到网络发生拥塞时，识别出引起拥塞的报文，解析出这条报文里面携带的目的队列(Destination Queue Pair，DestQP)，构造CNP的时候把这个DestQP设置成源队列(Source Queue Pair，SrcQP)。
CNP的源IP、目的IP分别为拥塞报文的目的IP和源IP，UDP的源端口号、目的端口号分别为拥塞报文的源端口号和目的端口号，opcode为0x81。
应理解，上述步骤701～707所述的步骤是针对图1中主机的类型为同一种类型的场景。当图1中的主机为多种类型时，所述方法700在生成CNP消息之前，还应包括：
步骤A：当检测到发生网络拥塞，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点；
步骤B：当所述报文来源于第二类型的源节点时，继续执行步骤704；
可选地，所述第二类型的源节点是RoCEv2服务器。
可选地，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点，有多种实现方案。例如，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点主机#1的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点主机#1的类型。比如，根据源IP地址字段来判断。比如，处于一个网段的IP地址用于第一类型主机，处于另一网段的IP地址用于第二类型主机。
应理解，判断源节点的类型有多种实现方式，本发明实施例对此不进行任何限制。综上，本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，由于拥塞到达门限时直接生成CNP，极大缩短了控制环延迟(Control Loop Delay，CLD)，因此可以减少队列深度和报文时延，提升业务性能。
实施例五
在图1所示的网络架构下，示例性地，源节点主机1欲发送报文至目的节点主机2，中间途径的节点分别为接入转发设备T1、汇聚层设备A1、再到接入层设备T2，最终至主机2。假如中间节点A1发生了网络拥塞，如图9所示，图9示出了本发明又一实施例提供的一种网络拥塞控制的交互图，在该实施例中，主机的类型与实施例四所述的类型一致，具体地：
步骤901：主机1发送多个报文至接入转发设备；
所述报文的结构请参考图8A以及实施例四的描述，这里不再赘述。
可选地，所述报文携带流标识，所述流标识封装在所述报文的BTH字段中。
可选地，所述报文携带流标识，所述流标识封装在所述报文的DestQP字段中。
步骤902：接入转发设备收到所述多个报文，并转发至汇聚层设备；
步骤903：当汇聚层设备检测到网络发生拥塞，生成CNP消息，该消息携带发生网络拥塞的报文的流标识；
可选地，所述流标识封装在所述CNP消息的BTH字段中。
可选地，所述流标识封装在所述CNP消息的DestQP字段中。
步骤904：汇聚层设备将所述CNP消息发送至接入转发设备；
步骤905：接入转发设备接收所述CNP消息，并转发至源节点主机1，指示源节点主机1降低具有该流标识的报文的传输速率；
可选地，所述CNP消息的格式请参考实施例四与图8B所示，这里不再赘述。
应理解，本发明实施例所提到的报文属于哪一条数据流可以通过源IP、目的IP、协议号、源端口号、目的端口号、SrcQP和DestQP 7个元组唯一确定。其中，在步骤903中，当汇聚层设备检测到网络发生拥塞时，识别出引起拥塞的报文，解析出这条报文里面携带的DestQP，构造CNP的时候把这个DestQP设置成SrcQP。
CNP消息的源IP、目的IP分别为拥塞报文的目的IP和源IP，UDP的源端口号、目的端口号分别为拥塞报文的源端口号和目的端口号，操作码(opcode)可以设置为0x81。
应理解，上述步骤901～905所述的步骤是针对图1中主机的类型为同一种类型的场景。当图1中的主机为多种类型时，所述方法900在生成CNP消息之前，还应包括：
步骤A：当检测到发生网络拥塞，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点；
步骤B：当所述报文来源于第二类型的源节点时，继续执行步骤903；
可选地，当所述报文来源于第一类型的源节点时，请参考实施例一至实施例三的介绍。
可选地，第一类型的源节点是DCQCN服务器。
所述第二类型的源节点是RoCEv2服务器。
可选地，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点，有多种实现方案。例如，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点主机#1的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点主机#1的类型。比如，根据源IP地址字段来判断。比如，处于一个网段的IP地址用于第一类型主机，处于另一网段的IP地址用于第二类型主机。
应理解，判断源节点的类型有多种实现方式，本发明实施例对此不进行任何限制。综上，本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，由于拥塞到达门限时直接生成CNP，极大缩短了控制环延迟CLD，因此可以减少队列深度和报文时延，提升业务性能。
实施例六
图10示出了本发明又一实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图。如图10所示，该网络设备1000包括处理单元1010和发送单元1020，其中，处理单元1010用于当检测到网络拥塞时，获取引发网络拥塞的报文的五元组；生成拥塞控制消息，其中，所述拥塞控制消息携带所述报文的五元组；发送单元1020用于将所述拥塞控制消息发送至所述报文的源节点的接入转发设备。
具体地，所述报文的格式可以参考实施例一以及图3A的描述，这里不再赘述。
应理解，五元组是指报文中携带的源IP地址、目的IP、源端口号、目的端口号、协议类型。
可选地，所述处理单元1010还用于确定所述报文的源节点的类型。
可选地，所述报文的源节点的类型是通过所述报文携带的优先级信息、源节点类型字段、或者IP地址来确定的。
可选地，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点，有多种实现方案。例如，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点主机#1的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点主机#1的类型。比如，根据源IP地址字段来判断。比如，处于一个网段的IP地址用于第一类型主机，处于另一网段的IP地址用于第二类型主机。
应理解，判断源节点的类型有多种实现方式，本发明实施例对此不进行任何限制。可选地，拥塞控制消息的格式可以参考实施例一、表3以及图4A的描述，这里不再赘述。
可选地，拥塞控制消息还携带用于表示拥塞程度的信息。
可选地，用于表示拥塞程度的信息为以下一个或多个信息：拥塞控制消息的量化反馈值，拥塞点标识符，拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数，2次获取拥塞点CP发送队列可用字节数的差值。
实施例七
图11示出了本发明又一实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图。如图11所示，该网络设备1100包括接收单元1110、处理单元1120和发送单元1130，其中，接收单元1110用于接收第一拥塞控制消息，其中，所述第一拥塞控制消息携带引发拥塞的报文的五元组；处理单元1120用于根据所述报文的五元组，获取所述报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，所述第二拥塞控制消息携带所述流标识；发送单元1130用于将所述第二拥塞控制消息发送至所述报文的源节点。
应理解，报文的格式可以参考实施例一以及图3A的描述，这里不再赘述。
可选地，所述接收单元1110还用于接收来自所述报文的源节点发来的一个或多个报文。
可选地，所述网络设备1100还包括存储单元1140，用于所述一个或多个报文的五元组与流标识的映射关系表。应理解，所述五元组与流标识的映射关系表可以如表2或表3所示，这里不再赘述。
应理解，所述流标识封装在所述报文的CN-TAG字段中的RPID字段中，所述五元组封装在所述报文的MSDU字段中。
可选地，所述第一拥塞控制消息、以及第二拥塞控制消息的格式可以参考实施一的描述。
可选地，所述第二拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的RPID字段中。
可选地，所述第一拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
可选地，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
可选地，所述处理单元1120还用于判断所述报文的源节点的类型。
应理解，本发明实施例是对应方法实施例二的装置实施例，对方法实施例的描述，也应适用于本发明实施例，这里不再赘述。
综上，本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。
实施例八
图12示出了本发明又一实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图。如图12所示，该网络设备1200包括接收单元1210、存储单元1220、处理单元1230和发送单元1240。其中，所述接收单元1210用于接收来自源节点的多个报文；存储单元1220用于存储所述多个报文中五元组与流标识之间的映射关系；处理单元1230用于当检测到网络拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组；根据所述五元组，获取所述报文对应的流标识；生成拥塞控制消息，所述拥塞控制消息携带所述流标识；发送单元1240用于将所述拥塞控制消息发送至所述发生拥塞的报文的源节点设备，以使得其根据所述拥塞控制消息降低报文的传输速率。
可选地，所述处理单元1230还用于确定所述报文的源节点的类型。
可选地，确定发生拥塞的报文来源于哪种类型的源节点，有多种实现方案。例如，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点主机#1的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点主机#1的类型。比如，根据源IP地址字段来判断。比如，处于一个网段的IP地址用于第一类型主机，处于另一网段的IP地址用于第二类型主机。
应理解，判断源节点的类型有多种实现方式，本发明实施例对此不进行任何限制。可选地，所述拥塞控制消息的格式可以参考实施例一或者图4A的描述，这里不再赘述。
可选地，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
可选地，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
应理解，本发明实施例是对应方法实施例三的装置实施例，对方法实施例的描述，也应适用于本发明实施例，这里不再赘述。
综上，本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。
应理解，图10-12的网络设备以功能单元的形式展示。在不受限制的情况下，本文所使用的术语“单元”可指执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、(共享、专用或组)处理器以及存储器，组合逻辑电路，和/或提供所述功能的其它合适的部件。
实施例九
图13为本发明又一实施例提供的一种网络设备的示意性框图。该网络设备1300包括处理器1310、存储器1320、总线1330和用户接口1340、网络接口1350。
具体地，处理器1310控制网络设备1300的操作，处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件。
用户接口1360，用于连接下层网络设备；
网络接口1350用于连接上层网络设备；
网络设备1300的各个组件通过总线1350耦合在一起，其中总线系统1350除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1350。需要说明的是，上述对于网元结构的描述，可应用于本发明的实施例。
存储器1320可以包括只读存储器(Read Only Memory，ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是磁盘存储器。存储器1320可用于保存实现本发明实施例提供的相关方法的指令。可以理解，通过编程或装载可执行指令到网元1300的处理器1310，缓存和长期存储中的至少一个。在一种具体的实施例中，所述存储器，用于存储计算机可执行程序代码，其中，当所述程序代码包括指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述网元执行以下操作：
当检测到网络拥塞时，获取引发网络拥塞的报文的五元组；
生成拥塞控制消息，其中，所述拥塞控制消息携带所述报文的五元组；
将所述拥塞控制消息发往所述报文的源节点的接入转发设备；
或者当所述程序代码包括指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述网元执行以下操作：
接收第一拥塞控制消息，其中，所述第一拥塞控制消息携带引发拥塞的报文的五元组；
根据所述引发拥塞的报文的五元组，获取所述报文的流标识；
生成第二拥塞控制消息，其中所述第二拥塞控制消息携带所述报文的流标识；
向所述报文的源节点发送第二拥塞控制消息；
或者当所述程序代码包括指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述网元执行以下操作：
接收来自源节点的一个或多个报文；
建立所述一个或多个报文中五元组与流标识之间的映射关系；
当检测到网络拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组；
根据所述映射关系，获取所述发生拥塞的报文的流标识；
生成拥塞控制消息，所述拥塞控制消息携带所述流标识；以及
发送至所述源节点，用于指示所述源节点降低具有所述流标识的报文的传输速率。
以上作为网络设备的网元包含的处理器所执行操作的具体实现方式可以参照实施例一至三中的由网络设备执行的对应步骤，本发明实施例不再赘述。
实施例十
图14示出了本发明又一实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图。如图14所示，该网络设备1400包括接收单元1410、处理单元1420和发送单元1430。其中，所述接收单元1410用于接收来自源节点的多个报文；所述处理单元1420用于当检测到网络发生拥塞时，生成CNP消息，所述CNP消息携带发生拥塞的报文的流标识；发送单元1430用于将所述CNP消息发送至所述源节点，用于指示所述源节点降低属于所述流标识的报文的传输速率。
可选地，所述报文是标准的RoCE报文或者标准的RoCEv2报文。
所述RoCE或者RoCEv2报文请具体参考图8A或者Supplement to InfiniBandArchitecture Specification Volume 1Release 1.2.1的记载，这里不再赘述。
可选地，所述报文携带流标识，所述流标识封装在所述报文的BTH字段中。
可选地，所述报文携带流标识，所述流标识封装在所述报文的DestQP字段中。
可选地，所述CNP消息携带流标识，所述流标识封装在所述CNP消息的BTH字段中。
可选地，所述CNP消息携带流标识，所述流标识封装在所述CNP消息的DestQP字段中。
可选地，所述处理单元1420还用于确定所述源节点的类型。
可选地，所述源节点的类型通过所述报文的优先权字段所确定。
具体地，确定所述报文的源节点的优先级信息有多种实现方案，第一种实现方案为：在所述报文中扩展出一个新的字段，该字段的名称为源节点类型，占1个比特，当取值为1时，表示第一类型；当取值为0时，表示为第二类型。
第二种实现方式为：根据所述报文的优先级字段来判断源节点的类型。比如，当优先级为1级时，表示主机类型为第一类型，当优先级为2级时，表示主机类型为第二类型。
第三种实现方式为：根据报文的其他字段来判断源节点的类型。比如，根据端口号、或者根据协议类型等字段来判断。比如，当协议类型为6时，代表所述主机为第一类型；当协议类型为7时，表示所述主机为第二类型。
可选地，所述源节点的类型为RoCEv2服务器。
可选地，所述CNP消息的目的地址为所述RoCEV2服务器的IP地址。
以上作为网络设备的网元包含的处理单元所执行操作的具体实现方式可以参照实施例四和五中的由网络设备执行的对应步骤，本发明实施例不再赘述。
综上，本发明实施例提供的技术方案，对于RoCEv2服务器发出的报文，由于发生网络拥塞时直接生成CNP，极大缩短了Control Loop Delay，因此可以减少队列深度和报文时延，提升业务性能。
实施例十一
图15为本发明又一实施例提供的一种网络设备的示意性框图。该网络设备1500包括处理器1510、存储器1520、总线1530和用户接口1540、网络接口1550。
具体地，处理器1510控制网络设备1500的操作，处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件。
用户接口1560，用于连接下层网络设备；
网络接口1550用于连接上层网络设备；
网络设备1500的各个组件通过总线1550耦合在一起，其中总线系统1550除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统1550。需要说明的是，上述对于网元结构的描述，可应用于本发明的实施例。
存储器1520可以包括只读存储器(Read Only Memory，ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是磁盘存储器。存储器1520可用于保存实现本发明实施例提供的相关方法的指令。可以理解，通过编程或装载可执行指令到网元1500的处理器1510，缓存和长期存储中的至少一个。在一种具体的实施例中，所述存储器，用于存储计算机可执行程序代码，其中，当所述程序代码包括指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述网元执行以下操作：
接收来自源节点的多个报文；
当检测到网络拥塞，生成CNP消息；
将所述CNP消息发送所述源节点，用于指示所述源节点降低数据速率。
以上作为网络设备的网元包含的处理器所执行操作的具体实现方式可以参照实施例四和五中的由网络设备执行的对应步骤，本发明实施例不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存为用户设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述网络设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
本发明实施例还提供一种通信网络系统，包括源节点、第一中间节点、第二中间节点和目的节点设备，其中，
源节点，用于发送一个或多个报文至所述第一中间节点设备；
第一中间节点，用于存储所述一个或多个报文的五元组和流标识的映射关系表，以及转发所述一个或多个报文至第二中间节点；
第二中间节点，用于当检测到发生网络拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组；生成第一拥塞控制消息，所述第一拥塞控制消息携带所述发生拥塞的报文的五元组；以及发送所述第一拥塞控制消息至所述第一中间节点；
所述第一中间节点，用于根据所述第一拥塞控制消息携带的五元组，获取所述发生拥塞的报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，所述第二拥塞控制消息携带所述流标识；将所述第二拥塞控制消息发送至所述源节点；
所述源节点，用于根据所述第二拥塞控制消息，对具有所述流标识的报文进行限速处理。
以上作为网络系统包含的各个网元所执行操作的具体实现方式可以参照实施例一至五中由各个对应的网络设备执行的对应步骤，本发明实施例不再赘述。
本发明实施例提供的技术方案当检测到网络发生拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据五元组信息获取发生网络拥塞的报文的流标识，进而生成拥塞控制消息，并发送会至报文的源节点，指示其对具有该流标识的报文进行降速处理，可以用于三层网络中。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本领域普通技术人员可知，上述方法中的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质如ROM、RAM和光盘等。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (38)

1.一种网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：
当检测到网络拥塞时，获取引发网络拥塞的报文的五元组；
生成拥塞控制消息，其中，所述拥塞控制消息携带所述报文的五元组；
将所述拥塞控制消息发往所述报文的源节点或者所述报文的源节点所连接的接入转发设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述报文的源节点的类型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述报文的源节点类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述报文的五元组封装在所述拥塞控制消息的净荷域。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述拥塞控制消息的目的地址是所述报文的源节点的因特网协议IP地址，或者是所述报文的源节点所连接的接入转发设备的IP地址。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的方法，其特征在于，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用于指示拥塞程度的信息是下述信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
8.一种网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：
接收第一拥塞控制消息，其中，所述第一拥塞控制消息携带引发拥塞的报文的五元组；
根据所述引发拥塞的报文的五元组，获取所述报文的流标识；
生成第二拥塞控制消息，其中所述第二拥塞控制消息携带所述报文的流标识；
向所述报文的源节点发送第二拥塞控制消息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自所述源节点的一个或多个报文；
建立所述一个或多个报文的五元组和流标识的映射关系。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述第二拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带拥塞通知标记CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的反应点标识RPID字段中。
11.根据权利要求8-11任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
12.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
13.一种网络拥塞控制方法，其特征在于，包括：
接收来自源节点的一个或多个报文；
建立所述一个或多个报文中五元组与流标识之间的映射关系；
当检测到网络拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组；
根据所述映射关系，获取所述发生拥塞的报文的流标识；
生成拥塞控制消息，所述拥塞控制消息携带所述流标识；以及
发送至所述源节点，用于指示所述源节点降低具有所述流标识的报文的传输速率。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述报文的源节点的类型。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述报文的源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
16.根据权利要求13～15任意一项所述的方法，其特征在于，所述拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带拥塞通知标记CN-TAG字段，所述流标识携带在所述拥塞通知标记CN-TAG字段的反应点标识RPID字段中。
17.根据权利要求13-16任意一项所述的方法，其特征在于，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：
所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
19.一种网络设备，其特征在于，包括：
处理单元，用于当检测到网络拥塞时，获取引发网络拥塞的报文的五元组；生成拥塞控制消息，其中，所述拥塞控制消息携带所述报文的五元组；
发送单元，用于将所述拥塞控制消息发送至所述报文的源节点或者所述报文的源节点所连接的接入转发设备。
20.根据权利要求19所述的网络设备，其特征在于，所述处理单元还用于
确定所述报文的源节点的类型。
21.根据权利要求20所述的网络设备，其特征在于，所述报文的源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
22.根据权利要求19所述的网络设备，其特征在于，所述报文的五元组封装在所述拥塞控制消息的净荷域。
23.根据权利要求19或22所述的网络设备，其特征在于，所述拥塞控制消息的目的地址是所述报文的源节点的因特网协议IP地址，或者是所述报文的源节点的接入转发设备的IP地址。
24.根据权利要求19-23任意一项所述的网络设备，其特征在于，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
25.根据权利要求24所述的网络设备，其特征在于，所述用于指示拥塞程度的信息是下述信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
26.一种网络设备，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收第一拥塞控制消息，其中，所述第一拥塞控制消息携带引发拥塞的报文的五元组；
处理单元，用于根据所述报文的五元组，获取所述报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，所述第二拥塞控制消息携带所述报文的流标识；
发送单元，用于将所述第二拥塞控制消息发送至所述报文的源节点。
27.根据权利要求26所述的网络设备，其特征在于，所述接收单元还用于接收来自所述报文的源节点的一个或多个报文；
所述网络设备还包括存储单元，用于存储所述一个或多个报文的五元组与流标识的映射关系表。
28.根据权利要求26或27所述的网络设备，其特征在于，所述第二拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带拥塞通知标记CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的反应点标识RPID字段中。
29.根据权利要求28-31任意一项所述的网络设备，其特征在于，所述第一拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
30.根据权利要求29所述的网络设备，其特征在于，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
31.一种网络设备，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收来自源节点的一个或多个报文；
存储单元，用于存储所述一个或多个报文中五元组与其流标识之间的映射关系表；
处理单元，用于当检测到网络拥塞时，获取发生拥塞的报文的五元组；根据所述映射关系表，获取所述报文的流标识；生成拥塞控制消息，所述拥塞控制消息携带所述流标识；
发送单元，用于将所述拥塞控制消息发送至所述源节点，以使得所述源节点根据所述拥塞控制消息降低具有所述流标识的报文的传输速率。
32.根据权利要求31所述的网络设备，其特征在于，所述处理单元还用于
确定所述报文的源节点的类型。
33.根据权利要求32所述的网络设备，其特征在于，所述报文的源节点的类型是通过以下的一种字段来确定：设备类型字段、优先级字段或者源IP地址字段。
34.根据权利要求31或32所述的网络设备，其特征在于，所述拥塞控制消息为拥塞通知消息，所述拥塞通知消息携带拥塞通知标记CN-TAG字段，所述流标识携带在所述CN-TAG字段的反应点标识RPID字段中。
35.根据权利要求31-34任意一项所述的网络设备，其特征在于，所述拥塞控制消息还携带用于指示拥塞程度的信息。
36.根据权利要求35所述的网络设备，其特征在于，所述用于指示拥塞程度的信息为以下信息中的一种或多种：所述拥塞控制消息的量化反馈值、拥塞点标识符、拥塞点发送队列当前空闲可用的字节数、2次获取拥塞点发送队列可用字节数的差值。
37.一种网络系统，至少包括源节点、接入转发设备、汇聚设备、目的节点，其中，所述源节点连接至所述接入转发设备的一个端口，所述接入转发设备的另一端口连接所述汇聚设备的一个端口；所述汇聚设备的另一端口直接或间接连接至所述目的节点，其特征在于，包括：
所述源节点，用于发送一个或多个报文至所述接入转发设备；
所述接入转发设备，用于接收所述一个或多个报文，建立所述一个或多个报文的五元组和流标识的映射关系，将所述一个或多个报文转发至汇聚设备；
所述汇聚设备，用于当检测到发生网络拥塞，获取发生网络拥塞的报文的五元组，生成第一拥塞控制消息，所述第一拥塞控制消息携带所述五元组；将所述第一拥塞控制消息发送至所述接入转发设备；
所述接入转发设备，用于接收所述第一拥塞控制消息，根据所述五元组与流标识的映射关系，获取所述发生拥塞报文的流标识；生成第二拥塞控制消息，所述第二拥塞控制消息携带所述流标识；将所述第二拥塞控制消息发送至所述源节点；
所述源节点，用于接收所述第二拥塞控制消息，对具有所述流标识的报文进行降速处理。
38.一种网络系统，包括源节点、接入转发设备、汇聚设备、目的节点，其中，所述源节点连接至所述接入转发设备的一个端口，所述接入转发设备的另一端口连接所述汇聚设备的一个端口；所述汇聚设备的另一端口直接或者间接连接至所述目的节点，其特征在于，包括：
所述源节点，用于发送一个或多个报文至所述接入转发设备；
所述接入转发设备，用于接收所述多个报文，建立所述一个或多个报文的五元组和流标识的映射关系；当检测到发生网络拥塞时，获取发生网络拥塞的报文的五元组，根据所述五元组与流标识的映射关系，获取发生拥塞的报文的流标识；生成拥塞控制消息，所述拥塞控制消息携带所述发生拥塞的报文的流标识；发送所述拥塞控制消息至所述源节点；
所述源节点，用于接收所述拥塞控制消息，对具有所述流标识的报文进行降速处理。
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