CN112054964B - 队列拥塞控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种队列拥塞控制方法、装置、设备及存储介质，当检测到出端口的出口队列当前的队列长度大于拥塞长度阈值时，为出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流；对流表中各统计流所对应的数据包进行统计，根据统计结果对所述各统计流中的数据包统计信息进行更新，进而根据各统计流的数据包统计信息，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流，从而将对应于隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列；本发明实现了根据对拥塞队列对应的数据包进行统计获取的数据包统计信息进行隔离统计流的选择，相对目前随机选择的方式，准确性更好，拥塞控制的效果也更好。

Description

队列拥塞控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种队列拥塞控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

数据中心在线密集服务、深度学习、高频交易等应用需要无损网络技术的支撑，而传统IP(Internet Protocol Address，互联网协议地址)/以太网络是有损网络，当产生局部拥塞时往往采用报文丢弃的方式，丢包导致重传并最终导致网络吞吐率下降，无法满足现代数据中心的业务需求。基于优先级的流控PFC(IEEE 802.1Qbb Priority-based FlowControl)是当前构建无损以太网的网络设备普遍采用的技术，然而PFC技术也有它的缺陷。首先PFC是基于入口队列的流控技术，PFC流控会导致设备入端口同一优先级的所有流量同时被阻塞，从而影响到转发到其他非拥塞出口的报文被拥塞，导致队头阻塞HOLB(head-of-the-line-blocking)，甚至拥塞蔓延，引起转发延迟和丢包。其次对于入口队列没有超过PFC流控阈值，但出口队列已经拥塞即将丢包的场景，无法直接通过入口PFC流控技术反压到上游设备端口。可见对于出口队列拥塞的场景，单纯依靠PFC技术无法达到无损网络不丢包的要求；针对上述问题出现了拥塞隔离技术。但目前的拥塞隔离技术是通过随机选取拥塞队列的数据包作为拥塞流对其进行隔离管理，这种管理控制方式选择出的拥塞流准确率低，拥塞控制效果差。尤其是当拥塞队列有多条流时。

发明内容

本发明实施例提供的一种队列拥塞控制方法、装置、设备及存储介质，解决目前拥塞隔离技术随机选取拥塞队列的数据包作为拥塞流进行隔离管理，准确率低，拥塞控制效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种队列拥塞控制方法，包括：

检测到出端口的出口队列当前的队列长度大于拥塞长度阈值时，为所述出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流；

对所述流表中各统计流所对应的数据包进行统计，根据统计结果对所述各统计流中的数据包统计信息进行更新；

根据所述各统计流的数据包统计信息，从所述各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流；

将对应于所述隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种队列拥塞控制装置，包括：

拥塞管理控制模块，用于在出端口的出口队列当前的队列长度大于拥塞长度阈值时，为所述出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流，对所述流表中各统计流所对应的数据包进行统计，根据统计结果对所述各统计流中的数据包统计信息进行更新，以及根据所述各统计流的数据包统计信息，从所述各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流；

流量管理控制模块，用于将对应于所述隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种通信设备，包括处理器、存储器和通信总线；

所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如上所述的队列拥塞控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序可被一个或多个处理器执行，以实现如上所述的队列拥塞控制方法的步骤。

有益效果

根据本发明实施例提供的队列拥塞控制方法、装置、设备及存储介质，当检测到出端口的出口队列当前的队列长度大于拥塞长度阈值时，为出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流；对流表中各统计流所对应的数据包进行统计，根据统计结果对所述各统计流中的数据包统计信息进行更新，进而根据各统计流的数据包统计信息，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流，从而将对应于隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列；本发明实现了根据对拥塞队列对应的数据包进行统计获取的数据包统计信息进行隔离统计流的选择，相对目前随机选择的方式，准确性更好，拥塞控制的效果也更好。

本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本发明实施例一的队列拥塞控制方法流程示意图；

图2为本发明实施例一的流量管理控制模块结构示意图；

图3为本发明实施例一的统计流设置流程示意图；

图4为本发明实施例一的流表结构示意图；

图5为本发明实施例一的拥塞流精准提前反压控制示意图；

图6为本发明实施例二的拥塞队列的发现和数据复制控制示意图；

图7为本发明实施例二的拥塞队列的发现和数据采样复制控制示意图；

图8为本发明实施例二的定量及字节统计识别隔离统计流的控制示意图；

图9为本发明实施例二的定时及字节统计识别隔离统计流的控制示意图；

图10为本发明实施例二的ECN标记控制示意图；

图11为本发明实施例二的入端口和出端口结构示意图；

图12为本发明实施例三的队列拥塞控制装置结构示意图；

图13为本发明实施例三的通信设备结构示意图；

图14为本发明实施例三的基站结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。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。

实施例一：

针对目前拥塞隔离技术随机选取拥塞队列的数据包作为拥塞流进行隔离管理，准确率低，拥塞控制效果差的问题，本实施例实现了根据对拥塞队列对应的数据包进行统计获取的数据包统计信息进行隔离统计流的选择，相对目前随机选择的方式，准确性更好，拥塞控制的效果也更好。

为了便于理解，本实施例下面结合图1所示的队列拥塞控制方法为示例进行说明，包括：

S101：检测到出端口的出口队列当前的队列长度大于拥塞长度阈值时，为出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流。

S102：对流表中各统计流所对应的数据包进行统计，根据统计结果对各统计流中的数据包统计信息进行更新。

S103：根据各统计流的数据包统计信息，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流。

S104：将对应于隔离统计流的数据包加入隔离统计流对应的拥塞流隔离队列。

本实施例中的队列拥塞控制方法适用但不限于采用出口队列(Output Queue，OQ)或虚拟出口队列(Virtual Output Queue，VOQ)的通信设备。S101中的出端口为通信设备的出端口。

在本实施例的一种示例中，通信设备可包括流量管理控制模块(也可称之为转发及流量管理单元)和拥塞管理控制模块(也可称之为拥塞流识别及管理单元)两个模块，流量管理控制模块主要用于数据包的转发以及流量控制的相关功能；拥塞管理控制模块主要用于实现隔离统计流(也即拥塞流)的识别以及管理等功能。且在本实施例中，流量管理控制模块和拥塞管理控制模块在设备内部设置的位置和形态可以根据需求灵活设定。例如流量管理控制模块可以集成在转发芯片内部，也可以以独立的物理单元存在。可以以硬件形态存在，也可以软件形态存在。拥塞管理控制模块也可集成在芯片内部或以独立的物理单元存在，可以硬件形态存在或者软件形态存在，或者软硬件结合实现。

在本实施例的一种示例中，流量管理控制模块可包括流量管理组件和出口队列组件。本实施例中流量管理组件和出口队列组件设置的位置和形态也可灵活设置，例如可以集成在转发芯片内部，也可以以独立的物理单元存在。可以以硬件形态存在，也可以软件形态存在。

应当理解的是，本实施例中不限定通信设备对上述功能单元和组件名称的称呼，本实施例只是使用上述名称来进行阐述，实际上只要具备相应功能的模块，不管命名是否相同，都在本实施例保护范围之内。

在本实施例的一种示例中，S101中可通过但不限于流量管理控制模块对出端口的各出口队列进行监测确定是否存在拥塞队列。并在检测到之后通知拥塞管理控制模块。例如，请参见图2所示，针对通信设备的端口A(为出端口)其可能存在一个出口队列，也可能存在多个出口队列，且在一些示例中，可根据数据包的优先级划分相应的出口队列，也即各出口队列对应的数据包的优先级可不同；当然也可从其他维度进行出口队列的划分。

在本示例中，接收到发给端口A的数据包时，数据包在在传递给流量管理组件前已经通过路由转发或其他方式确定了目的出端口，对于目的出端口的确定方式在此不再赘述。另外应当理解的是，本实施例中的出端口与入端口是相对的两个概念。例如对于某一个端口，其为其上游端口的出端口，为其下游端口的入端口。

在本示例中，流量管理组件可提取数据包的包描述符，根据包描述符中的信息确定数据包的优先级，从而确定该数据包对应端口A的哪个出口队列。且在本实施例中，可通过但不限于流量管理组件判断端口A的各出口队列中是否存在拥塞队列，也即判断出口队列中是否存在当前的队列长度大于拥塞长度阈值的出口队列。在本实施例中，流量管理组件可以定时轮询对端口A的各出口队列的长度进行判断，也可在接收到某一个出口队列对应的数据包时进行判断。例如，在本实施例的一种示例中，流量管理组件在接收到端口A的某一目标出口队列对应的数据包后，在将该数据包加入此目标出口队列之前，可先判断此目标出口队列当前的长度是否超过预设的拥塞长度阈值；如果此目标出口队列当前的长度没超过拥塞长度阈值，则该数据包描述符正常进入此目标出口队列，被调度后数据包从端口A转发出去；

如果目标出口队列当前的长度超过拥塞长度阈值，则该数据包描述符正常进入端口A的目标出口队列，被调度后数据包从端口A转发出去；同时流量管理组件可触发复制或采样一份数据包转发到拥塞管理控制模块，以供拥塞管理控制模块对拥塞出口队列的数据包进行统计。

在本实施例的一种示例中，可设置一个流表，该流表用于存储各拥塞出口队列对应的统计流。也即在本实施例中，当确定某一个出端口(例如端口A)的某一个出口队列(例如出口队列m)为拥塞出口队列时，则可为出口队列m在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流；该统计流用于对出口队列m对应的数据包进行统计。也即本实施例中流表内的一条统计流唯一对应一个出端口的一个出口队列。

例如，在本示例中，为出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流的过程请参见图3所示，包括：

S301：在流表中当前不存在出口队列唯一对应的统计流时，从出口队列的数据包中提取作为统计流唯一标识的关键字信息。

本实施例中的关键字信息可包括数据包的包头信息和数据包转发过程的中间信息中的至少一种，只要能唯一识别统计流，并将该统计流与出口队列唯一绑定即可。例如，在本实施例的一些示例中，该出口队列的数据包中提取的关键字信息可包括但不限于源IP，目的IP，源传输端口号(也即源四层端口号)，目的传输端口号(也即源四层端口号)及协议类型。

S302：为出口队列在流表中设置一条包括数据包统计信息的统计流，统计流的索引根据关键字信息唯一设置。

本实施例中，根据关键字信息设置统计流的索引时，该索引可以是一元组，也可以是多元组，且可以根据需求任意组合。例如，一种实施例中，该统计流的索引可以直接设置为源IP，目的IP，源传输端口号，目的传输端口号及协议类型，也可将索引设置为对源IP，目的IP，源传输端口号，目的传输端口号及协议类型进行哈希计算后得到的哈希值。这样拥塞管理控制模块在收到流量管理控制模块发送的复制的数据包之后，可根据该数据包中的关键字信息确定该数据包对应哪条统计流，进而根据该数据包对该条统计流中的数据包统计信息进行更新。

在本实施例中，流量管理控制模块确定某一端口的出口队列为拥塞队列时，可提取该出口队列的队列号，并以此作为匹配信息对该端口后续接收到的数据包进行匹配，当匹配到某个数据包为属于该队列号对应的出口队列时，可以根据设定复制规则进行复制并将其发给拥塞管理控制模块进行统计分析。其中，在一种示例中，该复制规则可包括但不限于以下任意之一：

对各统计流各自对应的出口队列的所有数据包进行复制，对复制的数据包进行统计；

对各统计流各自对应的出口队列的数据包进行采样复制，对采样复制的数据包进行统计；本实施例中的采样规则可以为定时采样，也可为按设定数据包间隔个数采样或采用其他采样规则进行采样。

在本实施例中，流量管理控制模块将数据包发给拥塞管理控制模块时，当拥塞管理控制模块为芯片内的单元时，该数据包的发送可通过该芯片内的既定处理流程发送，也可在芯片内设置快捷连接到拥塞管理控制模块的硬件总线，进而通过该硬件总线直接发给拥塞管理控制模块；当然也可通过软件实现方式将数据包发给拥塞管理控制模块。

在本实施例中，流表的一种示意结构请参见图4所示，每一条统计流包括流索引和数据包统计信息，其中数据包统计信息包括包总数和包字节总长度中的至少一种；S102中根据统计结果对统计流中的数据包统计信息进行更新包括：

数据包统计信息包括包总数时，统计接收到一个该统计流对应的数据包时，将该统计流中的包总数加1；

数据包统计信息包括包字节总长度时，统计接收到一个该统计流对应的数据包时，获取接收到的数据包的字节长度，将该统计流中的包字节总长度加上字节长度得到更新后的包字节总长度。

通过图4所示的流表，则可为各出端口的各拥塞出口队列分别建立一个统计流，并对各拥塞出口队列对应的数据包(可以包括已经进入出口队列尚未发出的数据包和后续接收到的数据包中的至少一种)的数据包信息进行统计作为后续判断依据。

例如，在S103中，根据各统计流的数据包统计信息，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流的方式可包括但不限于以下方式中的任意一种：

方式一：数据包统计信息包括包总数，拥塞隔离控制条件包括包总数最大，此时则选择统计流中包总数最大的统计流作为隔离统计流；

方式二：数据包统计信息包括包字节总长度，拥塞隔离控制条件包括包字节总长度最大，此时则选择统计流中包字节总长度最大的统计流作为隔离统计流；

方式三：数据包统计信息包括包总数和包字节总长度，所述拥塞隔离控制条件包括：结合包总数和包字节总长度计算得到的综合值最大；此时则选择统计流中综合值最大的统计流作为隔离统计流。

具体采用上述示例方式的中哪种方式可以根据需求灵活设定。且应当理解的是本实施例中并不限于上述示例的三种隔离统计流确定(识别)方式。

本实施例中，采用上述示例的三种方式中的任意一种进行隔离统计流的识别时，可以采用定量统计识别的方式或定时统计识别的方式。

采用定量统计识别时，根据各统计流的数据包统计信息，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流之前，还包括确定当前统计的数据包总数是否大于等于预设数据包总数阈值，如是，触发根据各统计流的数据包统计信息从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流；本实施例中的预设数据包总数阈值可以根据应用场景灵活设置，例如可设置为1000，2000等。

采用定时统计识别时，根据各统计流的数据包统计信息，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流之前，还包括确定当前的计时值是否大于等于预设时间间隔值，如是，触发根据各统计流的数据包统计信息从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流；本实施例中的预设时间间隔值也可以根据应用场景灵活设置，例如可设置为10分钟，20分钟等。

在本示例中，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流之后，还可包括但不限于：将流表中的各统计流清零，或将流表中各统计流的数据包统计信息清零。当然，在本实施例的另一些示例中，也可不对流表中的各统计流或数据包统计信息清零。

在本实施例中，通过上述过程识别出隔离统计流后，可将该隔离统计流发给流量管理控制模块，以供流量管理控制模块进行隔离管理。在本实施例中，流量管理控制模块进行隔离管理可以包括但不限于进行拥塞通告标记和拥塞流精准提前反压的过程，其中：

一种示例的拥塞通告标记过程可采用但不限于以下两种标记方式中的任意一种：

标记方式一：该过程包括将对应于隔离统计流的数据包加入隔离统计流对应的拥塞流隔离队列时，对数据包进行拥塞通告标记，其中拥塞通告标记可为但不限于ECN(Explicit Congestion Notification，显式拥塞通告)标记；

标记方式二：将对应于隔离统计流的数据包加入隔离统计流对应的拥塞流隔离队列后，在拥塞流隔离队列中的数据包被调出时，对数据包进行拥塞通告标记。

在本实施例的一种示例中，统计流的数据包统计信息还可包括不同入端口对应的数据包统计子信息；从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流之后，进行拥塞流精准提前反压的过程请参见图5所示，包括：

S501：根据隔离统计流对应的统计流中不同入端口的数据包统计子信息，选择至少一个入端口作为虚拟隔离控制端口，并为该虚拟隔离控制端口设置虚拟拥塞流隔离队列。

S502：检测到入端口接收到所述虚拟拥塞流隔离队列对应的数据包的个数达到预设流控阈值时，向虚拟隔离控制端口的上游发送流控请求，该流控请求可以为但不限于PFC流控请求。这样可实现出口队列已经拥塞而入口队列尚未拥塞的一段时间内，仍然可以预知可能拥塞的入端口并提前对导致拥塞的入端口进行精准的拥塞流隔离及精准的PFC反压，避免了通信设备内部丢包及队头阻塞。

在本实施例的一种示例中，请参见图4所示，数据包统计子信息可包括入端口对应的包子总数和包子字节总长度中的至少一种，包子总数用于记录来自入端口的数据包总数，包子字节总长度用于记录来自入端口的数据包的总字节长度。在本示例中则选择包子总数最大的入端口，或包子字节总长度最大的入端口，或结合包子总数和包子字节总长度计算的综合值最大的入端口作为虚拟隔离控制端口。

可选的，在本实施例的一些示例中，还可包括以下拥塞流(也即隔离统计流)消除控制过程，此时在本示例中将对应于隔离统计流的数据包加入隔离统计流对应的拥塞流隔离队列之后，还包括以下任意之一：

定时检测到拥塞流隔离队列当前的队列长度小于第一隔离解除长度阈值时，表明拥塞流消除，将拥塞流隔离队列进行回收；

检测到拥塞流隔离队列当前的队列长度在持续的预设时长内小于第二隔离解除长度阈值时，表明拥塞流消除，将拥塞流隔离队列进行回收。

可选的，可通过但不限于量管理组件负责回收拥塞流隔离队列资源，还可回收流表中对应的统计流资源；例如流量管理组件可通知拥塞管理控制模块拥塞流消除消息，通知消息可携带但不限于拥塞流的出端口及拥塞流关键字信息，拥塞管理控制模块收到某出端口对应的拥塞流消除通知后，回收此出端口对应的统计流资源；从而可实现资源的动态创建和回收，提升资源利用的灵活性和资源利用率。

实施例二：

为了便于理解，本实施例在上述实施例一的基础之上，对队列拥塞控制方法中的各过程进行示例说明。

对于拥塞队列的发现和数据的复制，在本实施例中可包括但不限于以下两种方式：

方式一：请参见图6所示，使用使用访问控制列表(Access Control List，ACL)复制出端口拥塞出口队列的数据包，该过程包括：

S601：流量管理组件负责数据包进入端口A(为出端口)的出口队列m。

S602：在数据包入队前由流量管理组件判断出口队列m的长度是否超过设定的拥塞长度阈值；如否，转至S603；否则，转至S604。

S603：如果出口队列m长度没超过设置阈值，则出口队列m未发生拥塞。数据包正常进入端口A的出口队列m，被调度后数据包从端口A转发出去。

S604：如果出口队列m长度超过拥塞长度阈值，则出口队列m队列发生拥塞，数据包除了正常进入端口A的出口队列m并从端口A转发出去之外，流量管理组件会触发生成第一ACL匹配表，匹配关键字为当前拥塞的出口队列m的队列号，动作是复制出口队列m对应的所有数据包到拥塞管理控制模块。

S605：将根据第一ACL匹配表匹配到的数据包的描述符复制加入拥塞管理控制模块(在本实施例中，拥塞管理控制模块作为一个单元也可为其设置一个出口队列)的出口队列。该出口队列中存储的复制的数据包被调度发送拥塞管理控制模块，以供拥塞管理控制模块进行后续的隔离统计流(也即拥塞流)的识别和管理。

方式二：请参见图7所示，使用使用访问控制列表(Access Control List，ACL)采样复制出端口拥塞出口队列的数据包，该过程包括：

S701：流量管理组件负责数据包进入端口A(为出端口)的出口队列m。

S702：在数据包入队前由流量管理组件判断出口队列m的长度是否超过设定的拥塞长度阈值；如否，转至S703；否则，转至S704。

S703：如果出口队列m长度没超过设置阈值，则出口队列m未发生拥塞。数据包正常进入端口A的出口队列m，被调度后数据包从端口A转发出去。

S704：如果出口队列m长度超过拥塞长度阈值，则出口队列m队列发生拥塞，数据包除了正常进入端口A的出口队列m并从端口A转发出去之外，流量管理组件会触发生成第一ACL匹配表，匹配关键字为当前拥塞的出口队列m的队列号，动作是复制出口队列m对应的所有数据包到拥塞管理控制模块。

S705：对根据第一ACL匹配表匹配到的数据包进行采样复制，并将采样复制的数据包的描述符复制加入拥塞管理控制模块(在本实施例中，拥塞管理控制模块作为一个单元也可为其设置一个出口队列)的出口队列。该出口队列中存储的复制的数据包被调度发送拥塞管理控制模块，以供拥塞管理控制模块进行后续的隔离统计流(也即拥塞流)的识别和管理。一种示例中可以通过定义采样模板来设置采样率和采样报文对应的目的出端口的端口号及出口队列。

对于隔离统计流(即拥塞流)的识别在本实施例中也可采用但不限于以下两种识别方式：

方式一：使用定量及字节统计方式识别隔离统计流，请参见图8所示，包括：

S801：拥塞管理控制模块获取到流量管理控制模块发送过来的数据包。

S802：对于每一个数据包解析并获取数据包的五元组信息：源IP，目的IP，源四层端口号，目的四层端口号及协议类型，入端口信息、出端口队列信息。

S803：对于每一个数据包根据五元组信息作为输入进行哈希计算得到哈希值，哈希值作为流表中统计流的索引，判断流表中是否存在对应的统计流，如否，转至S804；否则，转至S805。

S804：如果这条统计流尚未在流表中建立则作为新流建立统计流，并对包总数统计值加一，包字节总长度计值进行累加，同时更新入端口的包子总数和包子字节总长度及出端口队列信息。流表格式参见图4。

S805：若数据包对应的统计流已经存在，则在此统计流的数据包统计信息基础上累加本数据包及包字节数的统计，更新入端口的包子总数和包子字节总长度及出端口队列信息。

S806：当拥塞管理控制模块接收到的数据包个数达到预置数据包总数阈值时，获取每条统计流的包字节总长度(也可获取包总数，或包总数与包字节总长度的综合值)，包字节总长度最大的一统计流条为隔离统计流。

清零进行下一次循环的识别过程。

方式二：使用定时及包总数统计方式识别隔离统计流，请参见图9所示，包括：

S901：拥塞管理控制模块获取到流量管理控制模块发送过来的第一个数据包开始计时，所谓第一个数据包是指定时器重新开始计时的第一个数据包。

S902：对于每一个数据包解析并获取数据包的五元组信息：源IP，目的IP，源四层端口号，目的四层端口号及协议类型，入端口信息、出端口队列信息。

S903：对于每一个数据包根据五元组信息作为输入进行哈希计算得到哈希值，哈希值作为流表中统计流的索引，判断流表中是否存在对应的统计流，如否，转至S904；否则，转至S905。

S904：如果这条统计流尚未在流表中建立则作为新流建立统计流，并对包总数统计值加一，包字节总长度计值进行累加，同时更新入端口的包子总数和包子字节总长度及出端口队列信息。流表格式参见图4。

S905：若数据包对应的统计流已经存在，则在此统计流的数据包统计信息基础上累加本数据包及包字节数的统计，更新入端口的包子总数和包子字节总长度及出端口队列信息。

S906：当计时值达到预设的时间间隔值时，获取每条统计流的包总数(也可获取包字节总长度，或包总数与包字节总长度的综合值)，包总数最大的一统计流条为隔离统计流。

清零进行下一次循环的识别过程。

可选地，在本实施例中还包括对隔离统计流对应的数据包进行隔离管理及ECN标记的过程请参见图10所示，包括：

当前通信设备的ECN标记功能都是基于拥塞队列的报文标记，本实施例实现了对隔离统计流的隔离之后可以基于隔离统计流对应的拥塞流隔离队列中而定数据包进行标记，对隔离处理的数据包的标记ECN更加精准，参见图10所示，包括：

S1001：拥塞管理控制模块识别出隔离统计流后下发给流量管理控制模块，一种方式为下发隔离统计流的五元组信息及出端口信息给流量管理控制模块。

S1002：流量管理控制模块的流量管理组件根据收到的隔离统计流的五元组作为关键字创建第二ACL匹配表，与该第二ACL匹配表匹配的数据包进入对应的拥塞流隔离队列。

S1003：拥塞流隔离队列中的数据包被调度出队列时，对该数据包进行编辑，包括将其ECN字段设置为11。

在本实施例中，对隔离统计流的隔离及对应入端口的流控以PFC功能为示例进行说明。在一种示例中，网络设备的PFC功能可基于入端口的入口队列实现，本实施例实现了根据出口队列识别隔离统计流，进一步根据隔离统计流的入端口信息确定隔离统计流的所有入端口，发送内部流控消息通知对应的入端口采取流量虚拟隔离和虚拟拥塞流隔离队列的PFC流控。本示例即是对隔离统计流的隔离及通信设备出向到入向流控通知的示例，参见图11所示：

流量管理组件可包括出口流量管理组件和入口流量管理组件；出口流量管理组件接收拥塞管理控制模块下发的隔离统计流信息(包含五元组信息、子字节长度最多的入端口B及其字节统计、出端口信息A)；

出口流量管理组件根据下发的隔离统计流的五元组作为关键字创建ACL规则，匹配此ACL规则的报文进入A端口空闲的出口拥塞隔离队列。

出口流量管理组件向入口流量管理组件发送内部流控消息，流控消息携带隔离统计流相关信息(包括五元组信息、包子总数最大或包子字节总长度最大的入端口B信息)；

入口流量管理组件接收出口流量管理组件发送的隔离统计流信息；

入口流量管理组件根据隔离统计流的五元组加入端口号作为关键字创建入端口的第三ACL匹配表，与该第三ACL匹配表匹配的数据包计入入端口B的对应的虚拟拥塞隔离队列(本实施例中仅仅是计入，而不经该数据包进入该虚拟拥塞隔离队列，也即不执行实际的隔离)。

入口流量管理组件可以根据配置(例如计入虚拟拥塞隔离队列中的数据包的个数达到预设的流控个数阈值)选择向上游端口发送隔离统计流队列的PFC流控消息，以此在出端口A的队列拥塞丢包之前提前实现了针对隔离统计流的入端口精准隔离和PFC流控，避免了出口丢包和对头阻塞。

实施例三：

本实施例提供了一种队列拥塞控制装置，其可设置于通信设备内，请参见图12所示，包括：

拥塞管理控制模块1202，用于在出端口的出口队列当前的队列长度大于拥塞长度阈值时，为出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流，对流表中各统计流所对应的数据包进行统计，根据统计结果对各统计流中的数据包统计信息进行更新，以及根据各统计流的数据包统计信息，从各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流；拥塞管理控制模块1202实现上述功能的具体执行过程以及拥塞管理控制模块1202还可实现的其他功能请参见上述各实施例所示，在此不再赘述。

流量管理控制模块1201，用于将对应于隔离统计流的数据包加入隔离统计流对应的隔离统计流隔离队列，流量管理控制模块1201实现上述功能的具体执行过程以及流量管理控制模块1201还可实现的其他功能请参见上述各实施例所示，在此也不再赘述。

本实施例还提供了一种通信设备，该通信设备可以是网路中的各种网络设备，参见图13所示，其包括处理器1301、存储器1302以及通信总线1303；

通信总线1303用于实现处理器1301与存储器1302之间的通信连接；

一种示例中，处理器1301可用于执行存储器1302中存储的一个或者多个计算机程序，以实现如上各实施例中的队列拥塞控制方法的步骤。

为了便于理解，本实施例的一种示例中以通信设备为基站进行示例说明。且应当理解的是，本实施例中的基站可以为机柜式宏基站、分布式基站或多模基站。请参见图14所示，本示例中的基站包括基带单元(Building Base band Unit，BBU)141和射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)142以及天线143，其中：

基带单元141负责集中控制与管理整个基站系统，完成上下行基带处理功能，并提供与射频单元、传输网络的物理接口，完成信息交互。按照逻辑功能的不同，请参见图14所示，基带单元141可包括基带处理单元1412、主控单元1411、传输接口单元1413等。其中，主控单元1411主要实现基带单元的控制管理、信令处理、数据传输、交互控制、系统时钟提供等功能；基带处理单元1412用于完成信号编码调制、资源调度、数据封装等基带协议处理，提供基带单元和射频拉远单元间的接口；传输接口单元1413负责提供与核心网连接的传输接口。在本示例中，上述各逻辑功能单元可分布在不同的物理板卡上，也可以集成在同一块板卡上。且可选的，基带单元141可采用基带主控集成式，也可采用基带主控分离式。对于基带主控集成式，主控、传输、基带一体化设计，即基带处理单元与主控单元、传输接口单元集成在一块物理板卡上，该架构具有更高的可靠性、更低的低延、更高的资源共享及调度效率，同时功耗更低。对于基带主控分离式，基带处理单元与主控单元分布在不同的板卡上，对应于基带板、主控板，分离式架构支持板卡间自由组合、便于基带灵活扩容。具体可根据需求灵活采用设置。

射频拉远单元142通过基带射频接口与BBU通信，完成基带信号与射频信号的转换。参见图14所示，一种示例的射频拉远单元142主要包括接口单元1421、下行信号处理单元1424、上行信号处理单元1422、功放单元1423、低噪放单元1425、双工器单元1426等，构成下行信号处理链路与上行信号处理链路。其中，接口单1421提供与基带单元之间的前传接口，接收和发送基带IQ信号；下行信号处理单元1424完成信号上变频、数模转换、射频调制等信号处理功能；上行信号处理单元1422主要完成信号滤波、混频、模数转换、下变频等功能；功放单元1423用于对下行信号进行放大后通过天线143发出，例如发给终端；底噪放单元1424用于对天线143接收到的下行信号进行放大后发给下行信号处理单元1424进行处理；双工器单元1426支持收发信号复用并对收发信号进行滤波。

另外，应当理解的是，本实施例中的基站还可采用CU(Central Unint，中央单元)-DU(Distributed Unit，分布式单元)架构，其中DU是分布式接入点，负责完成底层基带协议及射频处理功能，CU是中央单元，负责处理高层协议功能并集中管理多个DU。CU和DU共同完成基站的基带及射频处理功能。

在本实施例中，基站还可包括用于存储各种数据的存储单元，例如该存储单元可以存储上述一个或者多个计算机程序，其中上述主控单元或中央单元可以作为处理器，调用存储单元中存储的一个或者多个计算机程序，以实现如上各实施例中的队列拥塞控制方法的步骤。

在本示例中，上述队列拥塞控制装置装置设置于基站中时，该队列拥塞控制装置装置的至少一个模块的功能也可通过上述主控单元或中央单元实现。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，ROM(Read-Only Memory，只读存储器)，EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。

在一种示例中，本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，该一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上各实施例中的队列拥塞控制方法的步骤。

本实施例还提供了一种计算机程序(或称计算机软件)，该计算机程序可以分布在计算机可读介质上，由可计算装置来执行，以实现如上各实施例所示的队列拥塞控制方法的至少一个步骤；并且在某些情况下，可以采用不同于上述实施例所描述的顺序执行所示出或描述的至少一个步骤。

本实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读装置，该计算机可读装置上存储有如上所示的计算机程序。本实施例中该计算机可读装置可包括如上所示的计算机可读存储介质。

可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。

此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种队列拥塞控制方法，包括：

检测到出端口的出口队列当前的队列长度大于拥塞长度阈值时，为所述出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流；

对所述流表中各统计流所对应的数据包进行统计，根据统计结果对所述各统计流中的数据包统计信息进行更新；

根据所述各统计流的数据包统计信息，从所述各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流；

将对应于所述隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列。

2.如权利要求1所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，所述数据包统计信息包括包总数和包字节总长度中的至少一种；

所述根据统计结果对所述统计流中的数据包统计信息进行更新包括：

所述数据包统计信息包括包总数时，统计接收到一个数据包时，将所述包总数加1；

所述数据包统计信息包括包字节总长度时，统计接收到一个数据包时，获取接收到的数据包的字节长度，将所述包字节总长度加上所述字节长度得到更新后的包字节总长度。

3.如权利要求2所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，所述数据包统计信息包括包总数，所述拥塞隔离控制条件包括包总数最大；

或，所述数据包统计信息包括包字节总长度，所述拥塞隔离控制条件包括包字节总长度最大；

或，所述数据包统计信息包括包总数和包字节总长度，所述拥塞隔离控制条件包括：结合所述包总数和包字节总长度计算得到的综合值最大。

4.如权利要求1-3任一项所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，将对应于所述隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列时，还包括对所述数据包进行拥塞通告标记；

或，将对应于所述隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列后，在所述拥塞流隔离队列中的数据包被调出时，对所述数据包进行拥塞通告标记。

5.如权利要求1-3任一项所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，所述数据包统计信息包括不同入端口对应的数据包统计子信息；所述从所述各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流之后，还包括：

根据所述隔离统计流对应的统计流中不同入端口的数据包统计子信息，选择至少一个入端口作为虚拟隔离控制端口，并为该虚拟隔离控制端口设置虚拟拥塞流隔离队列；

检测到所述入端口接收到所述虚拟拥塞流隔离队列对应的数据包的个数达到预设流控阈值时，向所述虚拟隔离控制端口的上游发送流控请求。

6.如权利要求5所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，所述数据包统计子信息包括入端口对应的包子总数和包子字节总长度中的至少一种，所述包子总数用于记录来自入端口的数据包总数，所述包子字节总长度用于记录来自入端口的数据包的总字节长度。

7.如权利要求1-3任一项所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，将对应于所述隔离统计流的数据包加入所述隔离统计流对应的拥塞流隔离队列之后，还包括以下任意之一：

定时检测到所述拥塞流隔离队列当前的队列长度小于第一隔离解除长度阈值时，将所述拥塞流隔离队列进行回收；

检测到所述拥塞流隔离队列当前的队列长度在持续的预设时长内小于第二隔离解除长度阈值时，将所述拥塞流隔离队列进行回收。

8.如权利要求1-3任一项所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，根据所述各统计流的数据包统计信息，从所述各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流之前，还包括以下至少之一：

当前统计的数据包总数是否大于等于预设数据包总数阈值；

当前的计时值是否大于等于预设时间间隔值；

所述从所述各统计流中选择出符合拥塞隔离控制条件的统计流作为隔离统计流之后，还包括：

将所述各统计流清零，或将所述各统计流的数据包统计信息清零。

9.如权利要求1-3任一项所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，所述对所述流表中各统计流所对应的数据包进行统计包括以下任意之一：

对各统计流各自对应的出口队列的所有数据包进行复制，对复制的数据包进行统计；

对各统计流各自对应的出口队列的数据包进行采样复制，对采样复制的数据包进行统计。

10.如权利要求1-3任一项所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，为所述出口队列在流表中唯一设置一条包括数据包统计信息的统计流包括：

在所述流表中当前不存在所述出口队列唯一对应的统计流时，从所述出口队列的数据包中提取作为统计流唯一标识的关键字信息；

为所述出口队列在流表中设置一条包括数据包统计信息的统计流，所述统计流的索引根据所述关键字信息唯一设置。

11.如权利要求10所述的队列拥塞控制方法，其特征在于，所述关键字信息包括：源IP，目的IP，源传输端口号，目的传输端口号及协议类型。

12.一种通信设备，其特征在于，包括处理器、存储器和通信总线；

所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如权利要求1-11任一项所述的队列拥塞控制方法的步骤。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序可被一个或多个处理器执行，以实现如权利要求1-11任一项所述的队列拥塞控制方法的步骤。