CN113949665A - 确定流量控制阈值的方法、装置、芯片及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

公开了一种确定流量控制阈值的方法、装置、芯片及计算机存储介质，属于通信技术领域。在该方法中，获取输出队列的第一历史吞吐量，第一历史吞吐量为输出队列在第一历史时长内传输流量的平均速率；获取流控目标，流控目标为传输流量的速率阈值；根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值，调整因素包括第一吞吐量和流控目标。本申请提供了一种基于流控目标动态调整流量控制阈值的方案。避免了需要人工设置流量控制阈值，因此提高了确定流量控制阈值的灵活性。此外，由于是基于流控目标动态调整流量控制阈值的，因此通过调整流量控制阈值可以使得吞吐量维持在流控目标附近，因此通过该技术方案可以实现保障吞吐和队列排队时延双优技术效果。

Description

确定流量控制阈值的方法、装置、芯片及计算机存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种确定流量控制阈值的方法、装置、芯片及计算机存储介质。

背景技术

由于传统的传输控制协议(transmission control protocol，TCP)拥塞控制机制应用于在数据中心(data center，DC)网络时会出现高时延等副作用，因此，DCTCP技术应运而生。在DCTCP技术中，交换机等转发端实时监测待发送数据包的队列的长度，如果当前队列的长度大于显示拥塞通知(explicit congestion notification，ECN)水线，转发端则在接收到的报文的互联网协议(internet protocol，IP)头中添加ECN标记，接收端在接收到添加有ECN标记的报文时，在向发送端发送的报文中的TCP头中添加ECN标记。发送端根据接收到的添加有ECN标记的报文的比例，控制发送窗口的大小，从而实现对网络拥塞的控制。而前述ECN水线的大小在一定程度上将影响控制网络拥塞的效果。ECN水线还称为流量控制阈值。

相关技术中，ECN水线通常是人为设置的。并且在转发端上设置了ECN水线后，转发端后续均基于该ECN水线控制网络拥塞，导致控制网络中流量拥塞的效果不佳。

发明内容

本申请提供了一种确定流量控制阈值的方法、装置、芯片及计算机存储介质，可以提高设置流量控制阈值的灵活性。技术方案如下：

第一方面，提供了一种确定流量控制阈值的方法。在该方法中，获取输出队列的第一历史吞吐量，第一历史吞吐量为输出队列在第一历史时长内传输流量的平均速率；获取流控目标，流控目标为传输流量的速率阈值；根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值，调整因素包括第一吞吐量和流控目标。

本申请提供了一种基于流控目标动态调整流量控制阈值的技术方案。避免了需要人工设置流量控制阈值，因此提高了确定流量控制阈值的灵活性。此外，由于是基于流控目标动态调整流量控制阈值的，因此通过调整流量控制阈值可以使得吞吐量维持在流控目标附近，因此通过该技术方案可以实现保障吞吐和队列排队时延双优技术效果。

基于第一方面提供的方法，在一种可能的实现方式中，根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值的实现过程为：如果第一吞吐量超过流控目标，则下调流量控制阈值。

如果第一吞吐量超过流控目标，表明当前发送的平均流量已超出了设置的流量指标，因此需要下调流量控制阈值，以减缓发送端发送流量的速率，从而避免后续网络拥堵。

基于第一方面提供的方法，在一种可能的实现方式中，调整因素还包括流变化状态，流变化状态指示输出队列需要发送的数据流的变化趋势。这种场景下，根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值的实现过程为：如果第一吞吐量不到流控目标，且流变化状态为流上升状态，则下调流量控制阈值，流上升状态指示数据流的总量变大。

当流变化状态为流上升状态时，表明数据流的总量在变大，此时为了避免由于数据流后续上升过快而导致网络拥塞，这种场景下则下调流量控制阈值。

基于第一方面提供的方法，在一种可能的实现方式中，如果微突发次数大于或等于第一次数阈值，则确定流变化状态为流上升状态，微突发次数为输出队列在第二历史时长内出现流量传输速率大于流控目标的次数。

当微突发次数大于或等于第一次数阈值时，表明虽然当前发送的平均流量还未超出设置的流量指标，但是在第二历史时长内多次出现流量传输速率大于流控目标的情况，这种场景下，如果不下调流量控制阈值，将导致吞吐量超过流控目标，因此，同样需要下调流量控制阈值。

基于第一方面提供的方法，在一种可能的实现方式中，调整因素还包括流变化状态。这种场景下，根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值的实现过程为：如果第一吞吐量不到流控目标，且流变化状态为流下降状态，则将流量控制阈值下调为下限阈值，流下降状态指示数据流的总量变小。

在流变化状态为流下降状态时，表明当前数据流正在终止，此时为了防止新流来的时候流量控制阈值过高，导致流量增长过快而引发网络拥堵，因此，这种场景下，可将流量控制阈值下调为下限阈值。

基于第一方面提供的方法，在一种可能的实现方式中，调整因素还包括吞吐量变化趋势，吞吐量变化趋势指示输出队列在包括第一历史时长在内的时长上的吞吐量的变化趋势。这种场景下，根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值的实现过程为：如果第一吞吐量不到流控目标，且吞吐量变化趋势为上升趋势，则维持流量控制阈值不变。

这种场景下，如果第一吞吐量不到流控目标，且吞吐量变化趋势为上升趋势，表明当前水线可以满足吞吐量上升的需求，因此不用调整流量控制阈值。

基于第一方面提供的方法，在一种可能的实现方式中，调整因素还包括吞吐量变化趋势。这种场景下，根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值的实现过程为：如果第一吞吐量不到流控目标，且吞吐量变化趋势为波动趋势，则上调流量控制阈值。

吞吐量波动，表明吞吐量受水线影响，因此可以上调水线，以提高输出队列的吞吐量。

基于第一方面提供的方法，在一种可能的实现方式中，第一历史时长为结束时间点为当前时间、起始时间点为当前时间之前的时间点的时间段。

为了实现基于流量控制阈值对网络流量拥塞进行及时处理，可以根据距离当前时间最近的一段历史时长的吞吐量对流量控制阈值进行调整，从而提高后续调整网络拥塞的效果。

第二方面，提供了一种确定流量控制阈值的装置，确定流量控制阈值的装置具有实现上述第一方面中确定流量控制阈值的方法行为的功能。确定流量控制阈值的装置包括至少一个模块，该至少一个模块用于实现上述第一方面所提供的确定流量控制阈值的方法。

第三方面，提供了一种芯片，该芯片包括处理器和接口电路。该接口电路用于接收指令并传输至处理器，该处理器用于执行上述第一方面所提供的确定流量控制阈值的方法。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所提供的确定流量控制阈值的方法。

第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所提供的确定流量控制阈值的方法。

上述第二方面、第三方面、第四方面和第五方面所获得的技术效果与第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种通信网络的系统架构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种数据中心网络的系统架构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种确定流量控制阈值的方法流程图；

图4是本申请实施例提供的一种调整流量控制阈值的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种调整流量控制阈值的流程示意图；

图6是本申请实施例提供的一种确定流量控制阈值的装置示意图；

图7是本申请实施例提供的一种接口板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在对本申请实施例进行详细解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景进行解释说明。

在TCP拥塞控制机制中，在转发端的慢启动阶段和拥塞避免阶段会尽量快速的增加发送窗口，不断试探网络容量，直到发生丢包信号时，才进行窗口回退。其中，增加发送窗口的目的是为了吸收突发。但是这种TCP拥塞机制会带来其他的副作用。比如时延增加、队列尾部丢弃带来的TCP全局同步等副作用。

为了解决TCP拥塞控制机制导致的上述问题，DCTCP技术应运而生。在DCTCP技术中，转发端根据队列的长度做主动队列管理(active queue management，AQM)。具体的做法是在输出队列(output buffer)的长度超过一定的阈值k的时候，转发端在IP头部的ECN字段中打上ECN的标记。接收端在接收的时候根据IP层的ECN信息将TCP的ECN也进行标记然后将此信息通知发送端。发送端根据收到的数据包中ECN的比例进行发送窗口调整，具体的做法是每个RTT统计收到的数据包中打了ECN标签的数据包的个数，根据此比例对发送窗口做相应的调整，从而达到拥塞控制的目的，避免了以前的TCP拥塞控制机制盲目的根据丢包进行大比例进行降窗进而导致吞吐率剧烈抖动。

上述阈值k可称为ECN水线，或者，称为流量控制阈值。

总体来说通过转发端和发送端的配合，DCTCP技术可以得到如下的效果：

1.使用ECN作为拥塞信号，配合AQM可以缓解多对一的流量汇聚(incast)导致的流量突发(burst)行为，同时获得较小的缓存使用，以获得低时延；

2.发送端通过数据包中ECN标记的比例做拥塞控制，窗口的变化更加的灵活(scalable)，因而可以获得较高的吞吐率。

本申请实施例提供的确定流量控制阈值的方法就应用于上述DCTCP技术中，目的在于提供一种灵活调整流量控制阈值的方法，以使基于流量控制阈值进行流量拥塞控制的效果更为显著。

下面对本申请实施例涉及的系统架构进行解释说明。

接下来对本申请实施例涉及的通信网络的系统架构进行解释说明。

图1是本申请实施例提供的一种通信网络的系统架构示意图。如图1所示，该系统100包括终端设备101和交换机102。任一终端设备101与交换机102之间通过有线或无线方式连接以进行通信。

每台终端设备101可以同时兼任发送端及接收端任务，也即是，对于任一终端设备101而言，该终端设备可以为数据流的发送端，也可以为数据流的接收端。通过图1所示的通信网络可以实现本申请实施例提供的确定流量控制阈值的方法。

此外，鉴于本申请实施例提供的流量控制阈值的方法可以应用于数据中心网络中。在此对数据中心网络也进行简单说明。图2是本申请实施例提供的一种数据中心网络的示意图。如图2所示，各个终端设备通过接入交换机接入网络，接入交换机与同一集群中的汇聚交换机互相连接，每个集群的汇聚交换机与核心交换机连通，实现集群与集群间的互连互通、保证端到端路径的多样性和冗余性。每个终端设备同样可以是数据的发送端、也可以是数据的接收端。

此外，对本申请实施例涉及到的其他网元进行解释说明。

DC/私有云：企业园区网络中自建的数据中心或者机房。用于提供远程服务，如计算、虚拟机、服务。本申请实施例中并不需要该装置直接配合，只是数据流可能来自该装置。

公有云：网络中的云服务商，如Amazon(亚马逊)，阿里云，微软云等。用于提供公有云业务服务。本申请实施例中并不需要该装置直接参与，只是数据流可能来自该装置。

园区网络控制器：软件定义网络(software defined network，SDN)控制器，用于管理园区网络设备。

出口路由器：提供访问广域网络三层接口服务，提供局域网和广域网络的报文转发功能，该设备在某些场景中不一定存在。

核心交换机：处于核心层的交换机叫核心交换机。在网络行业中核心交换机是指吞吐量强大的二层或者三层交换机，承受、汇聚着所有传输流量，是网络性能的主要保障。其主要功能是为汇聚层设备提供高速的传输和优化，相当于一个出口或总汇总。

汇聚交换机：汇聚交换机是多台接入层交换机的汇聚点，它能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。汇聚交换机一般用于楼宇间，汇聚相当于一个局部或重要的中转站。

接入交换机：接入层的目的是允许终端用户连接到网络，网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层。接入交换机一般用于直接连接电脑，具有低成本和高端口密度特性。

无线接入点(access point，AP)：即用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，可以覆盖几十米至上百米。

终端设备：电脑或者手机等数据流接收设备。

本申请实施例中涉及的转发端可以为上述任一交换机。此外，转发端还可以称为转发节点、转发设备等，在此就不再一一举例说明。

图3是本申请实施例提供的一种确定流量控制阈值的方法流程图。该方法应用于图1或图2中任一交换机等网络设备上。如图3所示，该方法包括如下几个步骤：

步骤301：确定输出队列的第一吞吐量，第一吞吐量为该输出队列在第一历史时长内传输流量的平均速率。

需要说明的是，任一网络设备在转发流量时通常是以输出队列为单位转发流量的。比如，网络设备的一个端口对应8个输出队列，这8个输出队列中的流量均从该端口输出。此外，每个输出队列的流量控制阈值之间相互独立。因此，本申请实施例确定流量控制阈值是指确定某个输出队列的流量控制阈值。以便于后续网络设备在确定该输出队列的长度超过流量控制阈值的时候，网络设备在IP头部的ECN字段中打上ECN的标记。接收端在接收的时候根据IP层的ECN信息将TCP的ECN也进行标记然后将此信息通知发送端。发送端根据收到的数据包中ECN的比例进行发送窗口调整，从而达到拥塞控制的目的，避免了以前的TCP拥塞控制机制盲目的根据丢包进行大比例进行降窗进而导致吞吐率剧烈抖动。

在本申请实施例中，为了实现基于流量控制阈值对网络流量拥塞进行及时处理，可以根据距离当前时间最近的一段历史时长的吞吐量对流量控制阈值进行调整。因此，步骤301中的第一历史时长可以为当前时间之前且距离当前时间最近的一段时间。换句话说，第一历史时长为结束时间点为当前时间、起始时间点为当前时间之前的时间点的时间段。比如，第一历史时长可以为最近10ms(毫秒)这一段时长。

此外，上述第一吞吐量为该输出队列在第一历史时长内传输流量的平均速率，因此，第一吞吐量可以基于该输出队列在第一历史时长内转发报文的总量以及第一历史时长的总时长来确定。其中，转发报文的总量为转发的报文的总大小，单位为比特(bit)。因此，第一吞吐量的单位可以为bit/s。

步骤302：获取流控目标，流控目标为传输流量的速率阈值。

为了能够实现基于网络吞吐量对网络拥塞进行实时该控制，可以设置一个网络吞吐量的指标。该网络吞吐量的指标即为上述流控目标。比如，可以将峰值信息速率(peakinformation rate，PIR)作为本申请实施例中的流控目标。

在一种可能的实现方式中，上述流控目标可以通过人工方式在控制器上设置，然后由控制器将该流控目标下发至该网络设备。这种场景下，流控目标为一个固定值。

在另一种可能的实现方式中，上述流控目标可以由该网络设备基于当前网络的剩余带宽确定。这种场景下，流控目标为一个动态变化的值。比如，如果当前网络的剩余带宽较大，则将流控目标设置的大一点，如果当前网络的剩余带宽较小，则将流控目标设置的小一点。

步骤303：根据调整因素调整该输出队列的流量控制阈值，该调整因素包括第一吞吐量和流控目标。

步骤303中，如果第一吞吐量超过流控目标，表明当前发送的平均流量已超出了设置的流量指标，因此需要下调流量控制阈值，以减缓发送端发送流量的速率。前述超过可以为大于、也可以为大于等于，本申请实施例对此不作具体限定。

相应地，如果第一吞吐量不到流控目标，表明当前发送的平均流量还未超出设置的流量指标，此时在一种可能的实现方式中，可以直接上调流量控制阈值，以提高发送端发送数据速率，从而提升吞吐量。前述不到可以为小于、也可以为小于等于，本申请实施例对此同样不作具体限定。

在另一种可能的实现方式中，确定第一吞吐量与流控目标之间的差值。如果差值超过差值阈值，表明当前吞吐量距离流控目标还比较远，因此可以上调流量控制阈值。如果差值低于差值阈值，表明当前吞吐量已经快要达到流控目标，因此可以维持流量控制阈值不变。

在另一种可能的实现方式中，如果第一吞吐量不到流控目标，此时如果贸然上调流量控制阈值，可能导致网络拥塞。因此，可以确定当前网络中传输的数据流的变化状态，也即是调整因素还包括流变化状态，然后根据流变化状态来确定是否上调或下调流量控制阈值。其中，流变化状态指示输出队列需要发送的数据流的变化趋势。比如，流变化状态为流上升状态时，表明数据流的总量变大，流变化状态为流下降状态时，表明当前数据流即将传输完毕，数据流的总量在变小。

上述根据流变化状态来确定是否上调或下调流量控制阈值的一种可能的实现方式为：如果第一吞吐量不到流控目标，且流变化状态为流上升状态，则下调所述流量控制阈值。当流变化状态为流上升状态时，表明数据流的总量在变大，此时为了避免由于数据流后续上升过快而导致网络拥塞，这种场景下则下调流量控制阈值。

此外，上述下调所述流量控制阈值的场景还可以细化为：第一吞吐量不到流控目标，且第一吞吐量和流控目标之间的差值比较小，同时流变化状态为流上升状态。

另外，上述确定流变化状态的实现方式可以为：如果微突发次数大于或等于第一次数阈值，则确定流变化状态为流上升状态，该微突发次数为该输出队列在第二历史时长内出现流量传输速率大于流控目标的次数。此时，在确定粗粒度的第一吞吐量不到流控目标时，继续基于细粒度的吞吐量来确定流变化状态，以便于确定是否上调或下调流量控制阈值。

当微突发次数大于或等于第一次数阈值时，表明虽然当前发送的平均流量还未超出设置的流量指标，但是在第二历史时长内多次出现流量传输速率大于流控目标的情况，这种场景下，如果不下调流量控制阈值，将导致吞吐量超过流控目标，因此，同样需要下调流量控制阈值。

上述第二历史时长与第一历史时长存在交叉时间段，但是第二历史时长可以和第一历史时长相同，也可以不同。比如，第一历史时长为最近10ms，第二历史时长可以为最近的5ms、也可以为最近的10ms、也可以为最近的15ms等等。此外，上述在第二历史时长内的流量传输速率是指在第二历史时长内的较短时间段上对应的流量传输速率。比如，第一历史时长和第二历史时长为同一历史时长，均为最近的10ms，则在第二历史时长内的流量传输速率可以是指最近10ms内的每个1ms的时长上流量传输速率。

另外，上述根据流变化状态来确定是否上调或下调流量控制阈值的另一种可能的实现方式为：如果第一吞吐量不到流控目标，且流变化状态为流下降状态，则将流量控制阈值下调为下限阈值。在流变化状态为流下降状态时，表明当前数据流正在终止，此时为了防止新流来的时候流量控制阈值过高，导致流量增长过快而引发网络拥堵，因此，这种场景下，可将流量控制阈值下调为下限阈值。

在一种可能的实现方式中，上述下限阈值可以为该输出队列占用全部带宽资源来发送数据时的吞吐量。比如，下限阈值可以设置为C*RTT*λ。其中往返时间(round-triptime，RTT)RTT是流的往返时延，λ经典值为1/7，C为链路空置带宽，链路空置带宽是指链路空载时的带宽。可选地，上述下限阈值也可以为在上述C*RTT*λ的基础上调整后的数值，在此就不再一一解释说明。

此外，上述吞吐量下降状态可以通过最近多个周期内的吞吐量连续下降次数来确定。比如，当吞吐量连续下降次数超过第二次数阈值，则可以确定流变化状态为流下降状态。

可选地，上述吞吐量下降状态可以通过最近多个周期内的吞吐量下降次数的比例来确定。比如，当多个周期内存在吞吐量下降的周期的比例超过比例阈值，则可以确定流变化状态为流下降状态。

可选地，如果最近多个周期内已经多次上次了流量控制阈值，但是第一吞吐量仍然没有达到流控目标。此时也可以确定流变化状态为流下降状态。

上述是基于流变化状态来确定在第一吞吐量不到流控目标时如何调整流量控制阈值。可选地，调整因素还可以包括吞吐量变化趋势。该吞吐量变化趋势指示输出队列在包括第一历史时长在内的时长上的吞吐量的变化趋势。这种场景下，如果第一吞吐量不到流控目标，且吞吐量变化趋势为上升趋势，表明当前水线可以满足吞吐量上升的需求，则维持该流量控制阈值不变。

在一种可能的实现方式中，确定该输出队列的第二吞吐量，第二吞吐量为输出队列在第三历史时长内传输流量的平均速率，第三历史时长为第一历史时长之前的时间段，如果第一吞吐量大于或等于第一吞吐量，则维持流量控制阈值不变。比如，第一历史时长为最近10ms，第三历史时长为最近10ms之前的一个10ms。

上述吞吐量变化趋势为上升趋势的实现方式也可以通过其他实现方式来确定。比如，可以通过最近多个周期的内的吞吐量的平均变化趋势来确定是否是上升趋势。本申请实施例对此不作具体限定。

另外，在调整因素还可以包括吞吐量变化趋势的场景下，如果所述第一吞吐量不到流控目标，且吞吐量变化趋势为波动趋势，则上调流量控制阈值。吞吐量波动，表明吞吐量受水线影响，因此可以上调水线，以提高输出队列的吞吐量。

上述吞吐量变化趋势为波动趋势可以通过最近多个周期内吞吐量连续下降的次数、或者连续上升的次数来确定。比如，最近多个周期内吞吐量连续下降的次数、或者连续上升的次数均低于一个次数阈值，则表明吞吐量变化趋势为波动趋势。

通过以上几个调整因素，流量控制阈值的调整以输出队列流控目标比如(PIR)为指标，从而实现在保障吞吐的情况下，流量控制阈值不断向下试探。从而保障吞吐和队列排队时延双优技术效果。图4是本申请实施例提供的一种调整流量控制阈值的流程示意图。具体地，在吞吐爬升阶段(吞吐量较低的阶段)，此时当前周期的吞吐量(图4中使用STnow标记当前周期的吞吐量)不达到PIR，需要通过提升流量控制与注意来增加吞吐量，但是也要控制流量控制阈值增长过大以防止输出队列过长。在吞吐满载阶段，此时当前周期的吞吐量达到目标，开始降低流量控制阈值来试探吞吐量会不会降低。在吞吐受流量控制阈值影响阶段，当前周期的吞吐量受到流量控制阈值影响降低，需要再增加流量控制阈值来保障吞吐量。在流量渐停阶段，当前周期的吞吐量持续降低，表示和流量控制阈值设置无关，说明流量终结，需要把流量控制阈值置回下限阈值(或者将流量控制阈值归于初始)，防止新流疯长。

需要说明的是，在确定流量控制阈值时可以选择上述各个调整因素的一个或多个实现方式来组合调整，本申请实施例对此不作具体限定。

比如，以微突发次数、吞吐量变化趋势、吞吐量连续下降次数这几个参数为例说明如何调整流量控制阈值。

如果第一吞吐量超过流控目标，则下调流量控制阈值。如果第一吞吐量不到流控目标，则确定微突发次数。如果微突发次数小于第一次数阈值，则表明在第一历史时长内的发送的平均流量还未超出设置的流量指标，且在第一历史时长内也没有多次出现流量传输速率大于流控目标的情况。这种场景下，需要确定是由于流量控制阈值的限制导致吞吐量较小呢，还是由于网络自身流量较小引起，以便执行不同的策略。

因此，在一种可能的实现方式中，如果微突发次数小于第一次数阈值，则确定转发接节点的第二吞吐量，第二吞吐量为转发端在第三历史时长内传输流量的平均速率，第三历史时长为第一历史时长之前的时间段，如果第一吞吐量大于或等于第一吞吐量，则维持流量控制阈值不变。相应地，如果第一吞吐量小于第二吞吐量，则确定吞吐量连续下降次数，吞吐量连续下降次数为转发端在多个历史时长内的平均吞吐量下降的次数，多个历史时长包括第一历史时长和第二历史时长，如果吞吐量连续下降次数大于或等于第二次数阈值，则将流量控制阈值下调到下限阈值。

在上述实现方式中，当第一吞吐量大于或等于第一吞吐量时，表明表示当前流量控制阈值已经可以保障吞吐量，不用再上升，因此维持流量控制阈值不变。当第一吞吐量小于第一吞吐量时，如果吞吐量连续下降次数也超出了第二次数阈值，则表明吞吐量下降是因为网络流量自身在变小，而非受流量控制阈值影响。此时，为了防止新流来的时候流量控制阈值过高，导致流量增长过快，所以这种场景下要将水线调整为保底水线。

此外，如果吞吐量连续下降次数小于第二次数阈值，因为这个时候流量控制阈值没动，且没有出现吞吐量一直下降的情况(也即是吞吐量变化趋势为波动趋势)，因此是流量控制阈值起了作用，表明当前吞吐量下降是由于流量控制阈值影响导致的，因此，可上调流量控制阈值，以提升网络吞吐量。

下面以流量控制阈值为ECN水线，流控目标为PIR为例进一步解释说明如何以微突发次数、吞吐量变化趋势、吞吐量连续下降次数这几个参数调整流量控制阈值。如图5所示，该方法包括以下几个步骤。

1)S1:设置初始ECN水线，理论值为C*RTT*λ。其中往返时间(round-trip time，RTT)RTT是流的往返时延，λ经典值为1/7，C为链路空置带宽，链路空置带宽是指链路空载时的带宽。

2)S2:粗粒度的统计周期计算当前周期吞吐量，将当前周期的吞吐量标记为STnow，用STnow和PIR比较。如果STnow超过PIR，则进人S2-1，否则进入S2-2。

3)S2-1:下调ENC水线，用于抑制流的窗口增长。比如，可以将ECN水线减少1个cell(约为288Bit)。

4)S2-2:通过细粒度的统计周期来统计吞吐量，如果在一个粗粒度的统计周期内，发现微突发次数超过阈值，则进入S2-2-1阶段。

5)S2-2-1:在粗粒度统计周期下，看当前周期的吞吐统计值STnow是否超过上一个周期的统计值STpast，如果大于，表示当前ECN水线已经可以保障吞吐量，不用再上升，进入S2-2-1-1，否则进入S2-2-1-2。

6)S2-2-1-1：ECN水线维持不动。

7)S2-2-1-2：判断已经发生的STnow<STpast的次数(该次数即为吞吐量连续下降次数)，将该次数标记为Rnum，如果Rnum超过阈值，表明吞吐量自身在变小，而非受ECN水线影响，故进入S2-2-1-2-1，否则表明吞吐量是受ECN水线过小影响，进入S2-2-1-2-2。

8)S2-2-1-2-1：将ECN水线设置成保底水线，因为吞吐量已经变小了，防止新流来的时候ECN水线过高，导致流量增长过快。

9)S2-2-1-2-2：ECN水线上调，增加1个cell(约为288Bit)。

综上所述，本申请实施例提供了一种基于流控目标动态调整流量控制阈值的技术方案。避免了需要人工设置流量控制阈值，因此提高了确定流量控制阈值的灵活性。此外，由于是基于流控目标动态调整流量控制阈值的，因此通过调整流量控制阈值可以使得吞吐量维持在流控目标附近，因此通过该技术方案可以实现保障吞吐和队列排队时延双优技术效果。

图6是本申请实施例提供的一种确定流量控制阈值的装置示意图。如图6所示，该装置600包括：

第一获取模块601，用于获取输出队列的第一历史吞吐量，第一历史吞吐量为输出队列在第一历史时长内传输流量的平均速率；

第二获取模块602，用于获取流控目标，流控目标为传输流量的速率阈值；

调整模块603，用于根据调整因素调整输出队列的流量控制阈值，调整因素包括第一吞吐量和流控目标。

可选地，调整模块用于：

如果第一吞吐量超过流控目标，则下调流量控制阈值。

可选地，调整因素还包括流变化状态，流变化状态指示输出队列需要发送的数据流的变化趋势；调整模块用于：

如果第一吞吐量不到流控目标，且流变化状态为流上升状态，则下调流量控制阈值，流上升状态指示数据流的总量变大。

可选地，装置还包括：

确定模块，用于如果微突发次数大于或等于第一次数阈值，则确定流变化状态为流上升状态，微突发次数为输出队列在第二历史时长内出现流量传输速率大于流控目标的次数。

可选地，调整因素还包括流变化状态；

调整模块用于：

如果第一吞吐量不到流控目标，且流变化状态为流下降状态，则将流量控制阈值下调为下限阈值，流下降状态指示数据流的总量变小。

可选地，调整因素还包括吞吐量变化趋势，吞吐量变化趋势指示输出队列在包括第一历史时长在内的时长上的吞吐量的变化趋势；

调整模块用于：

如果第一吞吐量不到流控目标，且吞吐量变化趋势为上升趋势，则维持流量控制阈值不变。

可选地，调整因素还包括吞吐量变化趋势；

调整模块用于：

如果第一吞吐量不到流控目标，且吞吐量变化趋势为波动趋势，则上调流量控制阈值。

可选地，第一历史时长为结束时间点为当前时间、起始时间点为当前时间之前的时间点的时间段。

综上，本申请实施例提供了一种基于流控目标动态调整流量控制阈值的技术方案。避免了需要人工设置流量控制阈值，因此提高了确定流量控制阈值的灵活性。此外，由于是基于流控目标动态调整流量控制阈值的，因此通过调整流量控制阈值可以使得吞吐量维持在流控目标附近，因此通过该技术方案可以实现保障吞吐和队列排队时延双优技术效果。

需要说明的是：上述实施例提供的确定流量控制阈值的装置在调整流量控制阈值时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的确定流量控制阈值的装置与确定流量控制阈值的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

图7是本申请实施例提供的一种接口板的结构示意图。如图7所示，该接口板700可以包括物理接口卡(physical interface card，PIC)730，网络处理器(networkprocessor,NP)710,以及流量管理模块(traffic management)720。该接口板700可以部署在图1或图2所示的网络中任一网络设备中。

其中，PIC：物理接口卡(physical interface card)，用于实现物理层的对接功能，原始的流量由此进入网络设备的接口板，以及处理后的报文从该PIC卡发出。

NP710用于实现报文的转发处理。具体而言，上行报文的处理包括：报文入接口的处理，时间戳的获取，上行流分类，转发表查找，测量信息封装，报文复制处理；下行报文的处理：转发表查找，下行流分类，时间戳获取，测量信息封装，出接口处理等等。

TM720，用于实现QoS、线速转发、大容量缓存，队列管理等功能。具体而言，上行流量管理包括：上行Qos处理(如拥塞管理和队列调度等)以及切片处理。下行流量管理包括：组包处理，多播复制，以及下行Qos处理(如拥塞管理和队列调度等)。本申请实施例的输出队列即为下行队列，TM中允许有多个输出队列，这多个输出队列共享TM的一个缓存空间。

需要说明的是，图7仅示出了NP内部的示意性处理流程或模块，具体实现中各模块的处理顺序不限于此，而且实际应用中可以根据需要部署其他模块或者处理流程。本申请实施例对比不做限制。

此外，本申请实施例提供的芯片可以为NP710，此时由NP确定某个输出队列的流量控制阈值，并将确定的流量控制阈值写入TM，以使TM后续基于调整后的流量控制阈值进行网络拥堵的调制。这种场景下，TM可以向NP周期性上报当前周期的吞吐量，以使NP基于当前周期的吞吐量调整流控控制阈值。可选地，本申请实施例提供的芯片也可以为TM，此时由TM基于自身的某个输出队列的当前周期的吞吐量调整流控控制阈值，这种场景下，TM自身包括一个处理器，用于执行本申请实施例提供的方法。由此可知，本申请实施例提供的芯片可以为图7中的TM，也可以为图7中的NP和TM的组合芯片。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如：同轴电缆、光纤、数据用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如：红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如：软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如：数字通用光盘(digital versatile disc，DVD))、或者半导体介质(例如：固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

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。

Claims (18)

1.一种确定流量控制阈值的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取输出队列的第一历史吞吐量，所述第一历史吞吐量为所述输出队列在第一历史时长内传输流量的平均速率；

获取流控目标，所述流控目标为传输流量的速率阈值；

根据调整因素调整所述输出队列的流量控制阈值，所述调整因素包括所述第一吞吐量和所述流控目标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述调整因素调整所述输出队列的流量控制阈值，包括：

如果所述第一吞吐量超过所述流控目标，则下调所述流量控制阈值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调整因素还包括流变化状态，所述流变化状态指示所述输出队列需要发送的数据流的变化趋势；

所述根据所述调整因素调整所述输出队列的流量控制阈值，包括：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述流变化状态为流上升状态，则下调所述流量控制阈值，所述流上升状态指示所述数据流的总量变大。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果微突发次数大于或等于第一次数阈值，则确定所述流变化状态为流上升状态，所述微突发次数为所述输出队列在第二历史时长内出现流量传输速率大于所述流控目标的次数。

5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述调整因素还包括流变化状态；

所述根据调整因素调整所述输出队列的流量控制阈值，包括：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述流变化状态为流下降状态，则将所述流量控制阈值下调为下限阈值，所述流下降状态指示所述数据流的总量变小。

6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述调整因素还包括吞吐量变化趋势，所述吞吐量变化趋势指示所述输出队列在包括所述第一历史时长在内的时长上的吞吐量的变化趋势；

所述根据调整因素调整所述输出队列的流量控制阈值，包括：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述吞吐量变化趋势为上升趋势，则维持所述流量控制阈值不变。

7.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述调整因素还包括吞吐量变化趋势；

所述根据调整因素调整所述输出队列的流量控制阈值，包括：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述吞吐量变化趋势为波动趋势，则上调所述流量控制阈值。

8.如权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述第一历史时长为结束时间点为当前时间、起始时间点为当前时间之前的时间点的时间段。

9.一种确定流量控制阈值的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取输出队列的第一历史吞吐量，所述第一历史吞吐量为所述输出队列在第一历史时长内传输流量的平均速率；

第二获取模块，用于获取流控目标，所述流控目标为传输流量的速率阈值；

调整模块，用于根据调整因素调整所述输出队列的流量控制阈值，所述调整因素包括所述第一吞吐量和所述流控目标。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整模块用于：

如果所述第一吞吐量超过所述流控目标，则下调所述流量控制阈值。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述调整因素还包括流变化状态，所述流变化状态指示所述输出队列需要发送的数据流的变化趋势；所述调整模块用于：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述流变化状态为流上升状态，则下调所述流量控制阈值，所述流上升状态指示所述数据流的总量变大。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

确定模块，用于如果微突发次数大于或等于第一次数阈值，则确定所述流变化状态为流上升状态，所述微突发次数为所述输出队列在第二历史时长内出现流量传输速率大于所述流控目标的次数。

13.如权利要求9-12任一所述的装置，其特征在于，所述调整因素还包括流变化状态；

所述调整模块用于：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述流变化状态为流下降状态，则将所述流量控制阈值下调为下限阈值，所述流下降状态指示所述数据流的总量变小。

14.如权利要求9-13任一所述的装置，其特征在于，所述调整因素还包括吞吐量变化趋势，所述吞吐量变化趋势指示所述输出队列在包括所述第一历史时长在内的时长上的吞吐量的变化趋势；

所述调整模块用于：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述吞吐量变化趋势为上升趋势，则维持所述流量控制阈值不变。

15.如权利要求9-14任一所述的装置，其特征在于，所述调整因素还包括吞吐量变化趋势；

所述调整模块用于：

如果所述第一吞吐量不到所述流控目标，且所述吞吐量变化趋势为波动趋势，则上调所述流量控制阈值。

16.如权利要求9-15任一所述的装置，其特征在于，所述第一历史时长为结束时间点为当前时间、起始时间点为当前时间之前的时间点的时间段。

17.一种芯片，所述芯片包括处理器和接口电路；

所述接口电路用于接收指令并传输至所述处理器；

所述处理器用于执行权利要求1-8任一项所述的方法。

18.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1-8任一项所述的方法。

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