CN111628999A - 一种基于sdn的fast-cnp数据传输方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于SDN的FAST‑CNP数据传输方法及系统,上述数据传输系统包括若干SDN控制器、主机侧系统、智能网卡、交换机系统;其中,所述智能网卡用于解析CNP报文,进行相应的QP队列降速操作;所述交换机系统、主机侧系统和SDN控制器建链接,用于控制类信息的交互;所述交换机系统生成CNP报文,将生成的CNP报文进行VxLAN封装,VxLAN报文目的地址根据CNP报文的目的IP地址查找智能网卡地址映射表获取到指定智能网卡的管理口IP地址,VxLAN报文的源地址采用本交换机的管理口IP地址。本发明提出了基于SDN的控制转发分离的思想,直接借助控制管理通道,保证关键控制报文能及时送到发送方,避免因为数据通道拥塞而丢弃或者延时。
Description
技术领域
本发明属于数据中心拥塞算法技术领域,尤其涉及一种基于SDN的FAST-CNP数据传输方法及系统。
背景技术
DC-QCN算法是基于数据中心TCP(DCTCP)和量化通知算法(QCN)的结合。最初的算法在SIGCOMM'15论文"Congestion control for large scale RDMA deployments"中提出。DC-QCN算法依赖于交换机端的ECN标记。ECN是商用数据中心交换机的普遍特点。在数据包IP头部中的差分服务域中的两个比特位用来提示拥塞。一旦交换机端出现了拥塞,这两个比特位就被置为"11"(CE)。带有ECN标记的数据包被传播到接收方的网卡上。接收方网卡创建一个CNP报文,并把它发送给ECN所标记的数据包的发送方。CNP数据包包括被标记的QP的信息。当CNP被发送方网卡收到时,它会基于相应的算法来降低指定QP的传输速率。简而言之,如果QP基于内部定时器和发送字节计数器,算法会持续的增加发送速率,一旦收到CNP包,就会对指定QP进行降速。
根据DC-QCN的实现原理,CNP报文是在目的端网卡接收到携带ECN标记的数据报文后,由目的端网卡生成CNP报文。此时我们发现拥塞点发生在报文传输路径中的交换机节点,但是对拥塞进行反馈的设备却是网络尾部的宿端服务器。过长的拥塞反馈路径使得源端服务器流量不能及时降速,从而导致转发设备缓存可能进一步拥塞恶化,甚至引发整网因PFC流控而暂停流量的发送。
快速CNP,即FAST-CNP拥塞通知方案可以很好的解决上述问题,在转发设备上使能快速CNP拥塞通知功能后,转发设备会在转发报文时将报文的信息记录在流表表项中,并在后续收到携带ECN拥塞标记的报文时,基于学习到的流表表项信息向源端服务器发送CNP拥塞通知报文,缩短了拥塞反馈路径,从而及时调整源端服务器的流速,缓解转发设备缓存的拥塞。
对于宿端服务器网卡,收到携带ECN拥塞标记的报文,也会向源端发送CNP拥塞通知报文,则会引起源端服务器的过度降速。此时可以通过如下方法进行解决:
1.关闭宿端服务器对ECN拥塞标记报文的响应功能,使得宿端服务器收到ECN拥塞标记报文后,不向源端服务器发送CNP拥塞通知报文。
2.在交换机上设置发送CNP拥塞通知报文的聚合时间,这样交换机收到下游发送的CNP拥塞通知报文时,会判断与其上一次发送CNP拥塞通知报文的时间差,若小于聚合时间,则丢弃从下游收到的CNP拥塞通知报文。
FAST-CNP协议是基于DCQCN协议基础之上的局部优化,即缩短了拥塞反馈路径,但是并未真正考虑CNP报文达到发送方网卡的效率问题,如果CNP报文在传输过程中遭遇到拥塞,那么发送方网卡就不能及时的得到响应降速,从而在短时间内加剧拥塞恶化程度。
发明内容
考虑CNP报文在传输过程中因为拥塞丢弃或者延时的问题,本发明提出了基于SDN的控制转发分离的思想,直接借助控制管理通道,保证关键控制报文能及时送到发送方,避免因为数据通道拥塞而丢弃或者延时。
为了实现以上目的,本发明采用以下技术方案:
本发明是一种基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,所述数据传输系统包括若干SDN控制器、主机侧系统、智能网卡、交换机系统;其中,
所述SDN控制器用于提供NETCONF协议服务,收集智能网卡、交换机的信息,同时通过NETCONF协议承载智能网卡、交换机信息的下发功能;
所述智能网卡用于收集数据信息,对VxLAN信息进行设置,对VxLAN报文进行解封装,获取payload信息,即CNP报文,进而解析CNP报文,进行相应的QP队列降速操作;
所述主机侧系统和SDN控制器建立NETCONF链接,获取本主机侧智能网卡管理口和数据口IP地址的映射信息,通过NETCONF协议上送给SDN控制器;同时接收SDN控制器下发的本数据中心其他智能网卡、交换机信息,通过智能网卡的API接口设置生效;所述交换机和SDN控制器建立NETCONF链接,通过NETCONF协议上传本机的管理口IP地址信息,SDN控制器将全量信息下发到交换机系统中存储生效;所述交换机支持生成CNP报文功能,将生成的CNP报文进行VxLAN封装,VxLAN报文目的地址根据CNP报文的目的IP地址查找智能网卡地址映射表获取到指定智能网卡的管理口IP地址,VxLAN报文的源地址采用本交换机的管理口IP地址。
所述SDN控制器收集整个数据中心内部所有主机上智能网卡的管理接口IP地址和数据接口IP地址的映射关系信息,所述SDN控制器收集交换机管理口IP信息,将全量信息发给所有的智能网卡和交换机。
进一步的,所述智能网卡提供API接口信息给主机侧的系统,获取该智能网卡上的管理口和数据口IP信息;所述智能网卡提供API接口信息给主机侧系统,将数据中心所有智能网卡和交换机信息设置到智能网卡上记录生效;当智能网卡的管理口收到了VxLAN报文,解析CNP报文,进行相应的QP队列降速操作。
进一步的,所述主机侧系统作为NETCONF客户端,和SDN控制器建立NETCONF链接,通过NETCONF协议将本主机侧的智能网卡管理口和数据口IP地址映射信息上报给SDN控制器;同时接收SDN控制下发的整个数据中心所有智能网卡、交换机的信息,通过智能网卡的API接口将其设置到本主机侧智能网上生效。
本发明还提供上述基于SDN的FAST-CNP数据传输系统的传输方法,所述传输方法包括以下步骤:
步骤一,交换机系统发现队列拥塞达到触发CNP报文的条件时立即触发生成CNP报文,CNP报文的源目的地址为转发报文的目的地址和源地址;
步骤二,所述CNP报文生成后,交换机系统进行VxLAN报文封装操作,VxLAN的目的地址根据CNP报文的目的地址,查找本数据中心所有智能网卡的映射表,找到对应的智能网卡的管理口地址作为VxLAN报文的目的地址,VxLAN报文的源地址采用交换机系统的管理口IP地址,完成VxLAN报文封装后,从本交换机的管理口发送出去;
步骤三,VxLAN报文经过数据中心的管理网络传输到发送方智能网卡;
步骤四,发送方智能网卡接收到VxLAN报文,进行合法性校验,对的合法的VxLAN报文进行VxLAN报文解封装操作,获取到CNP报文,同时对CNP报文进行合法性校验;
步骤五,经过合法性校验的CNP报文,进行CNP报文的解析操作,对相应的QP队列进行降速操作。
进一步的,所述的交换机系统的信息上报和下发业务流程,具体包括以下步骤:
步骤2.1,在交换机系统上根据配置命令主动和SDN控制器建立NETCONF链接;
步骤2.2,配置交换机的管理口IP地址信息,并在交换机上生效;
步骤2.3,通过NETCONF通道将本交换机的管理口IP地址信息发送给SDN控制器;
步骤2.4,SDN控制器通过NETCONF通道获取到交换机管理口地址信息,并汇总本地存储;
步骤2.5,SDN控制器将收集到的本数据中心的所有主机侧智能网卡信息通过NETCONF通道发送给交换机系统;
步骤2.6,交换机系统通过NETCONF通道接收到本数据中心所有智能网卡、及交换器的信息,本地存储并生效。
更进一步的,所述的智能网卡上报和下发业务流程具体指:
步骤3.1,在主机侧系统上根据配置命令主动和SDN控制器建立NETCONF链接;
步骤3.2,配置智能网卡的管理口、数据口IP地址信息,并在智能网卡上生效;
步骤3.3,通过智能网卡提供的API接口主动获取本机侧智能网卡的管理口、数据口IP地址信息内容,通过NETCONF通道发送给SDN控制器;
步骤3.4,SDN控制器通过NETCONF通道获取到相应的主机侧智能网卡的关键信息,并汇总本地存储;
步骤3.5,SDN控制器将收集到的本数据中心的所有智能网卡、交换机信息通过NETCONF通道发送给主机侧系统;
步骤3.6,主机侧系统通过NETCONF通道接收到本数据中心其他智能网卡、交换机信息,并通过本机侧智能网卡的API接口设置到本机侧智能网卡上记录生效。
本发明实施的技术方案带来的有益效果至少包括:
本发明的优势在于将FAST-CNP拥塞算法相结合,将智能网卡、交换机作为控制节点纳入SDN控制器的管控范围之内,基于FAST-CNP算法在发生拥塞的第一时间由拥塞点交换机触发生成CNP报文,并将CNP报文通过VxLAN封装在数据中心的管理网络中传输,从而保证类似CNP这种关键的控制类报文和大吞吐的数据报文分开传输,保证关键CNP报文不会因为数据通道的拥塞而丢弃或者延时。另外CNP报文经过管理网络传输保证传输的跳数都是两跳即可送到目的智能网卡,提高了CNP响应的时间效率,从而进一步提高数据中心拥塞控制的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的技术方案,下面将对本发明中所需要使用的附图进行简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明基于SDN的FAST-CNP数据传输系统的网络拓扑图;
图2为智能网卡信息上报和下发流程图;
图3为交换机信息上报和下发流程图;
图4为CNP报文业务转发流程图;
图5为本发明基于SDN的FAST-CNP数据传输系统运作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合说明书附图对本发明的实施方式做进一步地详细叙述。
实施例1
如图1所示,本发明提供的基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,所述数据传输系统包括若干SDN控制器、主机侧系统、智能网卡、交换机系统;其中,
所述SDN控制器用于提供NETCONF协议服务,收集智能网卡、交换机的信息,同时通过NETCONF协议承载智能网卡、交换机信息的下发功能;
所述智能网卡用于收集数据信息,对VxLAN信息进行设置,对VxLAN报文进行解封装,获取payload信息,即CNP报文,进而解析CNP报文,进行相应的QP队列降速操作;
所述主机侧系统和SDN控制器建立NETCONF链接,获取本主机侧智能网卡的映射信息,对本主机侧智能网卡信息进行设置,将数据中心所有智能网卡的管理口和数据口IP映射信息、交换机管理口IP地址信息设置到主机侧智能网卡生效;
所述交换机和SDN控制器建立NETCONF链接,通过NETCONF协议上传本机的管理口IP地址信息,SDN控制器将全量信息下发到交换机系统中存储生效;所述交换机支持生成CNP报文功能,将生成的CNP报文进行VxLAN封装,VxLAN报文目的地址根据CNP报文的目的IP地址查找智能网卡地址映射表获取到指定智能网卡的管理口IP地址,VxLAN报文的源地址采用本交换机的管理口IP地址。
SDN控制器的主要功能有以下几点:
(1)NETCONF协议服务端功能。SDN控制作为NETCONF协议服务端和主机侧系统、交换机系统建立NETCONF链接,通过NETCONF协议收集智能网卡的管理口IP和数据口IP的映射关系、交换机管理口IP等关键信息,并且将收集到的全量信息通过NETCONF协议下发给本数据中心的所有智能网卡、交换机生效;
(2)智能网卡信息收集。SDN控制器收集智能网卡的信息,主要是智能网卡的数据接口和管理接口的IP地址信息,建立智能网卡的管理口IP和数据口IP的映射关系。
(3)交换机管理口地址信息收集。SDN控制器收集本数据中心所有交换机管理口地址信息,汇总发给智能网卡记录生效,主要用作VxLAN报文源IP地址合法性校验功能。
(4)智能网卡、交换机信息下发功能。SDN控制器将收集到本数据中心的所有智能网卡、交换机的关键信息,全量下发给所有的智能网卡、交换机存储生效。即数据中心的所有智能网卡、交换机系统上都可以获取到所有其他智能网卡和交换机的信息。智能网卡、交换机系统根据这些映射关系识别、封装解封装VxLAN报文信息。
智能网卡SmartNIC的主要功能有以下几点:
(1)智能网卡信息收集功能。智能网卡提供API接口给主机侧的系统,获取该智能网卡上的管理口和数据口IP等信息。
(2)VxLAN信息设置功能。智能网卡提供API接口给主机侧系统,主机侧系统可以将数据中心其他智能网卡和交换机的信息设置到本智能网卡上生效,即作为VxLAN报文解封装的数据依据。
(3)VxLAN的解封装功能。智能网卡的管理口收到了VxLAN报文,对VxLAN报文做相关合法性校验后,解封装,获取payload信息,即CNP报文,进而解析CNP报文,进行相应的QP队列降速操作。
(4)智能网卡支持DCQCN功能。
主机侧系统的主要功能有以下几点:
(1)NETCONF协议客户端功能。主机侧系统作为NETCONF客户端,和SDN控制器建立NETCONF链接,NETCONF协议承载三部分信息内容:本主机侧智能网卡映射信息、数据中心其他智能网卡映射信息、数据中心所有交换机管理口地址信息。
(2)智能网卡信息收集功能。利用智能网卡的API接口收集获取到本机侧智能网卡的映射信息,然后通过NETCONF协议上送给SDN控制器。
(3)智能网卡信息设置功能。从通过NETCONF协议获取到数据中心其他智能网卡的信息,然后通过智能网卡的API接口将其他智能网卡的信息设置到本主机侧智能网上生效。
(4)交换机管理地址信息设置功能。从SDN控制器通过NETCONF协议获取到的数据中心所有的交换机管理口地址信息,然后通过智能网卡的API接口将交换机信息设置到本机侧智能网卡上生效。
软件定义网络SDN是一种软件集中控制、网络开放的三层体系架构。应用层实现对网络业务的呈现和网络模型的抽象;控制层实现网络操作系统功能,集中管理网络资源;转发层实现分组交换功能。应用层与控制层之间的北向接口是网络开放的核心,控制层的产生实现了控制面与转发面的分离,是集中控制的基础。
SDN带来的最大价值是提高了全网资源使用效率,提升了网络虚拟化能力并加速了网络创新。集中部署的控制层可完成拓扑管理、资源统计、路由计算、配置下发等功能,获得全网资源使用情况,隔离不同用户间的虚拟网络。应用层通过开放的北向接口获取网络信息,采用软件算法优化、网络资源调度,提高全网的使用率和网络质量,同时将虚拟网络配置的能力开放给用户。满足用户按需调整网络的需求,实现网络服务虚拟化。分层的架构加速了各层分别进行创新。
实施例2
如图4所示,基于实施例1中的基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,本发明还提供其传输方法,本系统方案的实施是分为两部分流程的:一部分:控制面流程。主要是控制信息的收集和下发流程,分为智能网卡信息收集下发业务流程、交换机信息收集下发流程;第二部分:数据面流程。当控制信息均生效后,数据面开始按照控制规则转发报文,即交换机产生CNP报文,经过VxLAN封装在数据中心的管理网络中送达目的端智能网卡生效降速。
该系统的运作流程包括以下步骤:
步骤一,交换机系统发现队列拥塞达到触发CNP报文的条件时立即触发生成CNP报文,CNP报文的源目的地址为转发报文的目的地址和源地址;
步骤二,所述CNP报文生成后,交换机系统进行VxLAN报文封装操作,VxLAN的目的地址根据CNP报文的目的地址,查找本数据中心所有智能网卡的映射表,找到对应的智能网卡的管理口地址作为VxLAN报文的目的地址,VxLAN报文的源地址采用本交换机系统的管理口IP地址,完成VxLAN报文封装后,从本交换机的管理口发送出去;
步骤三,VxLAN报文经过数据中心的管理网络传输到发送方智能网卡;
步骤四,发送方智能网卡接收到VxLAN报文,进行合法性校验,对的合法的VxLAN报文进行VxLAN报文解封装操作,获取到CNP报文,同时对CNP报文进行合法性校验;
步骤五,经过合法性校验的CNP报文,进行CNP报文的解析操作,对相应的QP队列进行降速操作。
如图2所示,智能网卡信息上报和下发的关键业务流程如下:
(1)在主机侧系统上根据配置命令主动和SDN控制建立NETCONF链接,打通主机侧和SDN控制器的NETCONF通道;
(2)通过CLI或者其他方式配置智能网卡的管理口、数据口IP地址信息,并在智能网卡上生效;
(3)通过智能网卡提供的API接口主动获取本机侧智能网卡的管理口、数据口IP等关键信息内容,通过NETCONF通道发送给SDN控制;
(4)SDN控制器通过NETCONF通道获取到相应的主机侧智能网卡的关键信息,并汇总本地存储;
(5)SDN控制器将收集到的本数据中心的所有智能网卡、交换机信息通过NETCONF通道发送给主机侧系统;
(6)主机侧系统通过NETCONF通道接收到本数据中心其他智能网卡、交换机信息,并通过本机侧智能网卡的API接口设置到本机侧智能网卡上记录生效。
如图3所示,交换机信息上报和下发的关键业务流程如下:
(1)在交换机系统上根据配置命令主动和SDN控制建立NETCONF链接,打通交换机和SDN控制器的NETCONF通道;
(2)通过CLI或者其他方式配置交换机管理口IP地址并生效;
(3)通过NETCONF通道将本交换机的管理口IP地址信息发送给SDN控制;
(4)SDN控制器通过NETCONF通道获取到交换机管理口地址信息,并汇总本地存储;
(5)SDN控制器将收集到的本数据中心的所有智能网卡、交换机信息通过NETCONF通道发送给交换机系统;
(6)交换机系统通过NETCONF通道接收到本数据中心所有智能网卡、交换机的信息,本地存储并生效;
以如图5所示一次数据拥塞为例,下面详细说明本发明基于SDN的FAST-CNP数据传输的流程:
1. 数据报文从HOST-1侧发出,目的端是HOST-8,数据报文在数据中心经过T1、L2、S2、L4、T4交换机达到HOST-8设备;
2. 该数据报文在S2交换机上遭遇到拥塞,报文在S2交换机上置上ECN标记,与此同时触发生成CNP报文,CNP报文的源目的地址就是转发报文的目的地址和源地址;
3. CNP报文生成后,进行VxLAN报文的封装操作。VxLAN的目的地址根据CNP报文的目的地址,查找本数据中心所有智能网卡的映射表,找到对应的智能网卡的管理口地址作为VxLAN报文的目的地址,VxLAN报文的源地址采用本交换机的管理口IP地址,完成VxLAN报文封装后,从本交换机的管理口发送出去;
4. VxLAN报文经过数据中心的管理网络传输到发送方智能网卡;
5. 发送方HOST-1设备的智能网卡接收到VxLAN报文,进行必要的合法性校验,例如校验VxLAN报文的源IP是否合法等等;
6. 合法的VxLAN报文进行VxLAN报文解封装操作,从payload中获取到CNP报文,同时对CNP报文进行必要的合法性校验,例如校验CNP报文的源目的IP是否合法等等;
7. 经过合法性校验的CNP报文,进行CNP报文的解析操作,对相应的QP队列进行降速操作。
本发明的优势在于将SDN的思想和数据中心的FAST-CNP拥塞算法相结合,将智能网卡、交换机作为控制节点纳入SDN控制器的管控范围之内,基于FAST-CNP算法在发生拥塞的第一时间由拥塞点交换机触发生成CNP报文,并将CNP报文通过VxLAN封装在数据中心的管理网络中传输,从而保证类似CNP这种关键的控制类报文和大吞吐的数据报文分开传输,保证关键CNP报文不会因为数据通道的拥塞而丢弃或者延时。另外CNP报文经过管理网络传输保证传输的跳数都是两跳即可送到目的智能网卡,提高了CNP响应的时间效率,从而进一步提高数据中心拥塞控制的质量。
本申请中所提及的数据中心即数据传输系统。
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,该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。
上述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,其特征在于,所述数据传输系统包括若干SDN控制器、主机侧系统、智能网卡、交换机系统;其中,
所述SDN控制器用于提供NETCONF协议服务,收集智能网卡的管理口和数据口IP地址映射信息、交换机管理口IP地址信息,并且通过NETCONF协议承载智能网卡、交换机信息的下发功能;
所述智能网卡用于收集数据信息,对VxLAN信息进行设置,对VxLAN报文进行解封装,获取payload信息,即CNP报文,进而解析CNP报文,进行相应的QP队列降速操作;
所述主机侧系统和SDN控制器建立NETCONF链接,获取本主机侧以及数据中心其他的智能网卡映射信息,对本主机侧智能网卡信息进行设置,并且通过智能网卡对数据中心所有交换机管理口IP地址信息进行设置;
所述交换机和SDN控制器建立NETCONF链接,通过NETCONF协议上传本机的管理口IP地址信息,SDN控制器将全量信息下发到交换机系统中存储生效;所述交换机支持生成CNP报文功能,将生成的CNP报文进行VxLAN封装,VxLAN报文目的地址根据CNP报文的目的IP地址查找智能网卡地址映射表获取到指定智能网卡的管理口IP地址,VxLAN报文的源地址采用本交换机的管理口IP地址。
2.根据权利要求1所述的一种基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,其特征在于,所述SDN控制器作为NETCONF协议服务端与主机侧系统建立NETCONF链接;
所述SDN控制器收集整个数据中心内部所有主机上智能网卡的管理接口IP地址和数据接口IP地址的映射关系信息,所述SDN控制器收集交换机管理口IP信息,将全量信息发给所有的智能网卡和交换机。
3.根据权利要求1所述的一种基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,其特征在于,所述智能网卡提供API接口信息给主机侧的系统,获取该智能网卡上的管理口和数据口IP信息;所述智能网卡设置数据中心其他智能网卡的管理口、数据口IP映射关系、交换机管理口IP信息到本智能网卡生效;当智能网卡的管理口收到了VxLAN报文,进行VxLAN报文解封装,进而解析CNP报文,进行相应的QP队列降速操作。
4.根据权利要求1所述的一种基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,其特征在于,所述主机侧系统作为NETCONF客户端,和SDN控制器建立NETCONF链接,通过NETCONF协议将本主机侧的智能网卡管理口和数据口IP地址映射信息上报给SDN控制器;同时接收SDN控制下发的整个数据中心所有智能网卡、交换机的信息,通过智能网卡的API接口将其设置到本主机侧智能网上生效。
5.根据权利要求1所述的一种基于SDN的FAST-CNP数据传输系统,其特征在于,所述交换机系统作为NETCONF客户端,和SDN控制器建立NETCONF链接,将本交换机的管理口IP信息上送给SDN控制汇总,同时接收SDN控制器发送的整个数据中心的智能网卡管理口和数据口IP地址映射关系信息到本交换机系统存储生效,用作CNP报文封装的数据依据;
当数据报文在交换机系统转发过程中,发生拥塞情况,达到触发FAST-CNP协议的条件,由交换机系统产生CNP报文,同时对CNP报文进行VxLAN封装,从交换机系统的管理口发出;VxLAN报文的目的IP是根据CNP报文的目的IP查找智能网卡的管理口IP封装,源IP采用本交换机系统的管理口IP信息。
6.基于权利要求1所述的一种基于SDN的FAST-CNP数据传输系统的传输方法,其特征在于,所述传输方法包括以下步骤:
步骤一,交换机系统发现队列拥塞达到触发CNP报文的条件时立即触发生成CNP报文,CNP报文的源目的地址为转发报文的目的地址和源地址;
步骤二,所述CNP报文生成后,交换机系统进行VxLAN报文封装操作,VxLAN的目的地址根据CNP报文的目的地址,查找本数据中心所有智能网卡的映射表,找到对应的智能网卡的管理口地址作为VxLAN报文的目的地址,VxLAN报文的源地址采用本交换机系统的管理口IP地址,完成VxLAN报文封装后,从本交换机的管理口发送出去;
步骤三,VxLAN报文经过数据中心的管理网络传输到发送方智能网卡;
步骤四,发送方智能网卡接收到VxLAN报文,进行合法性校验,对的合法的VxLAN报文进行VxLAN报文解封装操作,获取到CNP报文,同时对CNP报文进行合法性校验;
步骤五,经过合法性校验的CNP报文,进行CNP报文的解析操作,对相应的QP队列进行降速操作。
7.根据权利要求6所述的传输方法,其特征在于,交换机系统的信息上报和下发业务流程,具体包括以下步骤:
步骤2.1,在交换机系统上根据配置命令主动和SDN控制器建立NETCONF链接;
步骤2.2,配置交换机的管理口IP地址信息,并在交换机上生效;
步骤2.3,通过NETCONF通道将本交换机的管理口IP地址信息发送给SDN控制器;
步骤2.4,SDN控制器通过NETCONF通道获取到交换机管理口地址信息,并汇总本地存储;
步骤2.5,SDN控制器将收集到的本数据中心的所有主机侧智能网卡信息通过NETCONF通道发送给交换机系统;
步骤2.6,交换机系统通过NETCONF通道接收到本数据中心所有智能网卡、及交换器的信息,本地存储并生效。
8.根据权利要求6所述的传输方法,其特征在于,所述的智能网卡上报和下发业务流程具体指:
步骤3.1,在主机侧系统上根据配置命令主动和SDN控制器建立NETCONF链接;
步骤3.2,配置智能网卡的管理口、数据口IP地址信息,并在智能网卡上生效;
步骤3.3,通过智能网卡提供的API接口主动获取本机侧智能网卡的管理口、数据口IP地址信息内容,通过NETCONF通道发送给SDN控制器;
步骤3.4,SDN控制器通过NETCONF通道获取到相应的主机侧智能网卡的关键信息,并汇总本地存储;
步骤3.5,SDN控制器将收集到的本数据中心的所有智能网卡、交换机信息通过NETCONF通道发送给主机侧系统;
步骤3.6,主机侧系统通过NETCONF通道接收到本数据中心其他智能网卡、交换机信息,并通过本机侧智能网卡的API接口设置到本机侧智能网卡上记录生效。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114189477A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-03-15 | 新华三大数据技术有限公司 | 一种报文拥塞控制方法及装置 |
CN114327262A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-12 | 山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司 | 一种用于智能网卡的维护端口映射的方法和装置 |
CN117041147A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-10 | 井芯微电子技术(天津)有限公司 | 智能网卡设备、主机设备和方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170093699A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Mellanox Technologies Ltd. | Hardware-based congestion control for TCP traffic |
CN107493238A (zh) * | 2016-06-13 | 2017-12-19 | 华为技术有限公司 | 一种网络拥塞控制方法、设备及系统 |
US20190342199A1 (en) * | 2019-02-08 | 2019-11-07 | Intel Corporation | Managing congestion in a network |
CN110445722A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-12 | 华为技术有限公司 | 拥塞控制方法、装置、设备及存储介质 |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170093699A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Mellanox Technologies Ltd. | Hardware-based congestion control for TCP traffic |
CN107493238A (zh) * | 2016-06-13 | 2017-12-19 | 华为技术有限公司 | 一种网络拥塞控制方法、设备及系统 |
CN110445722A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-12 | 华为技术有限公司 | 拥塞控制方法、装置、设备及存储介质 |
US20190342199A1 (en) * | 2019-02-08 | 2019-11-07 | Intel Corporation | Managing congestion in a network |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
YIXIAO GAO等: "DCQCN+: Taming Large-scale Incast Congestion in RDMA over Ethernet Networks", 《IEEE》 * |
曾高雄等: "数据中心网络传输协议综述", 《计算机研究与发展》 * |
王远: "数据中心网络拥塞控制研究综述", 《信息工程大学学报》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114189477A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-03-15 | 新华三大数据技术有限公司 | 一种报文拥塞控制方法及装置 |
CN114189477B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-12-26 | 新华三大数据技术有限公司 | 一种报文拥塞控制方法及装置 |
CN114327262A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-12 | 山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司 | 一种用于智能网卡的维护端口映射的方法和装置 |
CN114327262B (zh) * | 2021-12-10 | 2024-03-08 | 山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司 | 一种用于智能网卡的维护端口映射的方法和装置 |
CN117041147A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-10 | 井芯微电子技术(天津)有限公司 | 智能网卡设备、主机设备和方法及系统 |
CN117041147B (zh) * | 2023-10-08 | 2024-02-23 | 井芯微电子技术(天津)有限公司 | 智能网卡设备、主机设备和方法及系统 |
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