CN114866490A - 命名数据网络拥塞控制方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明适用于数据网络技术领域，提供了一种命名数据网络拥塞控制方法及终端，上述方法应用于中间节点，包括：接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；当本节点为分流节点，且目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞时，将本节点与上游通信的通信路径切换为备用路径；更新目标数据包携带的拥塞标记，并将目标数据包发送给下游节点；其中，下游节点可以为中间节点或消费者终端；当下游节点为消费者终端时，目标数据包用于触发该消费者终端根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。本发明中间节点和消费者终端均根据拥塞标记配合同时进行拥塞调节，可有效缓解NDN网络的拥塞。

Description

命名数据网络拥塞控制方法及终端

技术领域

本发明属于数据网络技术领域，尤其涉及一种命名数据网络拥塞控制方法及终端。

背景技术

随着互联网的不断发展，数据流量和用户的需求也在迅速的提升，传统的以TCP/IP协议为核心的通信模式在网络的拓展性、安全性、可靠性和移动性方面都暴露出许多的不适应性，难以满足当前以内容为中心的需求。命名数据网(Named Data Networking，NDN)采用以内容为中心的去中心化架构，克服了传统通信模式的缺点，得到了广泛的应用。网络拥塞作为一种持续过载的网络状态，会降低网络的传输性能，造成网络传输时延的增加和丢包数量的增多，严重影响用户体验。

现有技术中，对于NDN网络的拥塞控制方法的研究较少，缺乏一种有效的针对NDN网络的拥塞控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种命名数据网络拥塞控制方法及终端，以解决现有技术中缺乏一种有效的针对NDN网络的拥塞控制方法的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种命名数据网络拥塞控制方法，应用于中间节点；上述方法包括：

接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；

当本节点为分流节点，且目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞时，将本节点与上游通信的通信路径切换为备用路径；

更新目标数据包携带的拥塞标记，并将目标数据包发送给下游节点；

其中，下游节点可以为中间节点或消费者终端；当下游节点为消费者终端时，目标数据包用于触发该消费者终端根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

本发明实施例的第二方面提供了一种命名数据网络拥塞控制方法，应用于消费者终端；上述方法包括：

接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；

根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端，包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序，执行如本发明实施例第一方面提供的命名数据网络拥塞控制方法的步骤，或执行如本发明实施例第二方面提供的命名数据网络拥塞控制方法的步骤。

本发明实施例提供了一种命名数据网络拥塞控制方法及终端，上述方法应用于中间节点，包括：接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；当本节点为分流节点，且目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞时，将本节点与上游通信的通信路径切换为备用路径；更新目标数据包携带的拥塞标记，并将目标数据包发送给下游节点；其中，下游节点可以为中间节点或消费者终端；当下游节点为消费者终端时，目标数据包用于触发该消费者终端根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。本发明实施例中为数据包添加拥塞标记，中间节点和消费者终端均根据拥塞标记配合同时进行拥塞调节，可有效缓解NDN网络的拥塞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的应用于中间节点的一种命名数据网络拥塞控制方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的命名数据网络拥塞控制方法的交互流程示意图；

图3是本发明实施例提供的应用于消费者终端的一种命名数据网络拥塞控制方法的实现流程示意图；

图4是本发明实施例提供的应用于中间节点的命名数据网络拥塞控制装置的示意图；

图5是本发明实施例提供的应用于消费者终端的命名数据网络拥塞控制装置的示意图；

图6是本发明实施例提供的终端的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

参见图1，其示出了本发明实施例提供的命名数据网络拥塞控制方法应用于中间节点的实现流程图，详述如下：

S101：接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；

S102：当本节点为分流节点，且目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞时，将本节点与上游通信的通信路径切换为备用路径；

S103：更新目标数据包携带的拥塞标记，并将目标数据包发送给下游节点；

其中，下游节点可以为中间节点或消费者终端；当下游节点为消费者终端时，目标数据包用于触发该消费者终端根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

NDN中有两类角色，分别为消费者(Consumer)和生产者(Producer)；有两类包，分别为Interest包(兴趣包)和Data包(数据包)；内容(Content)均由名字(Name)作为标识。消费者终端若要请求某内容，则产生带有相应名字的兴趣包，通过网络转发，到达存有此内容的结点，此结点收到兴趣包后，沿着此兴趣包的反向路径返回携带相应名字的数据包。因此，NDN采用的是接收者驱动即拉(Pull)机制。NDN中间节点(即路由器)用于转发数据包和兴趣包。

本发明实施例中为数据包添加拥塞标记，对于中间节点(有与之通信的上游节点和下游节点，可以为路由器)，当上游节点拥塞时，如果再通过原来的通信路径发送兴趣包，则会加重堵塞。因此，本发明实施例中当检测到上游节点拥塞时，启用备用路径发送兴趣包，将部分流量从拥塞路径转移到备用路径上，以缓解原通信路径的堵塞情况。若上游节点不拥塞，则可继续使用原通信路径发送兴趣包。同时，若上游节点拥塞，但本节点不是分流节点，也即没有其他通信路径可以切换，则同样继续使用原通信路径发送兴趣包。

在通信路径调整之后，更新目标数据包的拥塞标记发送给下游节点。若下游节点为中间节点，则采用步骤S101至步骤S103同样的手段控制拥塞；若下游节点为消费者终端，则消费者终端根据目标数据包携带的更新后的拥塞标记调整拥塞窗口的大小，控制兴趣包的注入量。

例如，参考图2，中间节点R1与中间节点R2通信，当R1(分流节点)接收到的目标数据包中携带的拥塞标记显示拥塞，则进行转发控制，切换为备用路径，R1通过R3转发兴趣包，从而R1与R2之间的流量减小，拥塞缓解。同时，当消费者终端检测接收到的数据包中携带的拥塞标记显示拥塞时，调整拥塞窗口，控制兴趣包注入网络，缓解拥塞，网络拥塞整体得到缓解。

本发明实施例设置拥塞标记，中间节点和终端节点均根据拥塞标记进行拥塞控制。例如，当发生拥塞时，消费者终端缩小拥塞窗口，减小兴趣包的发送量，同时中间节点切换通信路径缓解拥塞。本发明实施例基于命名数据网络多源多路径的传输特点，中间节点与消费者终端协同控制，可有效环节NDN网络的拥塞。同时可防止重复控制或过度控制，提高了网络性能，吞吐量更高更稳定，网络时延更低，且在各种网络场景下具有更好的公平性。

在一种可能的实现方式中，在S102之前，上述方法还可以包括：

S104：获取本节点的FIB表，根据FIB表确定本节点用于与上游通信的转发接口的数量；

S105：若转发接口的数量不小于2，则确定本节点为分流节点；

S106：若转发接口的数量小于2，则确定本节点不是分流节点。

本发明实施例中可根据转发接口的数量确定是否分流节点。

在一种可能的实现方式中，S103可以包括：

S1031：获取本节点在当前周期的数据包队列长度及数据包离队速率；

S1032：根据本节点在当前周期的数据包队列长度及数据包离队速率，确定本节点在当前周期的拥塞标记概率，并根据本节点在当前周期的拥塞标记概率确定中间拥塞标记；

S1033：比较目标数据包携带的拥塞标记与中间拥塞标记的优先级；

S1034：若中间拥塞标记的优先级大于目标数据包携带的拥塞标记，则将目标数据包携带的拥塞标记更新为中间拥塞标记。

本发明实施例中，在目标数据包下发给下游节点之前，根据本节点当前的数据包队列长度及数据包离队速率产生中间拥塞标记，中间拥塞标记用于表示本节点的拥塞情况。其中，优先级越高，代表拥塞越严重。因此，比较目标数据包携带的表示上游节点拥塞情况的拥塞标记与中间拥塞标记的优先级，将目标数据包携带的拥塞标记更新为优先级高的拥塞标记。

例如，上游节点拥塞，但本节点不拥塞，则上游节点的数据包下发，后续也可能会导致本节点拥塞。因此，更新为优先级高的拥塞标记，各个中间节点同时进行调控，可有效缓解拥塞。

在一种可能的实现方式中，拥塞标记为：正常标记、轻度拥塞标记、重度拥塞标记或无效标记；其中，轻度拥塞标记和重度拥塞标记表示拥塞，正常标记和无效标记表示不拥塞；各类拥塞标记的优先级由高至低依次为：重度拥塞标记、轻度拥塞标记、无效标记及正常标记；S103还可以包括：

S1035：若本节点在当前周期的数据包队列长度大于预设长度，则将目标数据包携带的拥塞标记更新为重度拥塞标记。

在一种可能的实现方式中，预设长度可以为本节点缓冲区的90％。

若本节点当前周期的数据包队列长度已经足够长，后续再有数据包进行已经无法缓存，则会造成严重拥塞，因此直接将目标数据包携带的拥塞标记更新为重度拥塞标记，用于缓解拥塞。

在一种可能的实现方式中，S1032可以包括：

1、将本节点在当前周期的数据包队列长度除以本节点在当前周期的数据包离队速率，得到当前周期的排队延时；

2、将当前周期的排队延时减去预设的期望排队延时得到第一差值，将第一差值乘以第一系数，得到第一概率；

3、将当前周期的排队延时减去上一周期的排队延时得到第二差值，将第二差值乘以第二系数，得到第二概率；

4、将第一概率与第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率；

5、根据本节点在当前周期的拥塞标记概率确定中间拥塞标记。

本发明实施例中，采用概率来确定拥塞标记。排队延时越长，说明拥塞越严重，则拥塞的概率也越大。以上一周期的拥塞标记概率作为基准计算得到本节点当前周期的拥塞标记概率，进而根据拥塞标记概率确定中间拥塞标记。

例如，随机生成预设概率。若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于0，则中间拥塞标记为无效标记；若本节点在当前周期的拥塞标记概率等于0，则中间拥塞标记为正常标记；若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于预设概率且大于0，则中间拥塞标记为轻度拥塞标记；若本节点在当前周期的拥塞标记概率大于预设概率，则中间拥塞标记为重度拥塞标记。

在一种可能的实现方式中，在将第一概率与第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率之后，S1032还可以包括：

6、若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于第一预设概率且大于0，则将第一系数除以第一常数，得到新的第一系数；将第二系数除以第一常数，得到新的第二系数；

7、若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于第二预设概率且大于第一预设概率，则将第一系数除以第二常数，得到新的第一系数；将第二系数除以第二常数，得到新的第二系数；

8、重复执行将当前周期的排队延时减去预设的期望排队延时得到第一差值，将第一差值乘以第一系数，得到第一概率，至将第一概率与第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率的步骤，直至本节点在当前周期的拥塞标记概率不小于第二预设概率；

其中，第二预设概率大于第一预设概率。

本发明实施例中，若中间拥塞标记不大于0，则说明没有拥塞，则不更新目标数据包携带的拥塞标记。若中间拥塞标记大于0但很小，说明第一系数和第二系数的取值可能不合理，因此，调整第一系数或第二系数，使得概率取值更合理，使得控制更准确。

参见图3，其示出了本发明实施例提供的命名数据网络拥塞控制方法应用于消费者终端的实现流程图，详述如下：

S201：接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；

S202：根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

本发明实施例中，对于消费者终端，可通过拥塞标记了解到中间节点的控制动作，从而根据拥塞标记动态调整拥塞窗口的大小，控制注入到网络中的兴趣包的数量。

例如，若消费者终端接收到的目标数据包携带的拥塞标记显示拥塞，则说明通信路径发生拥塞，则可调整拥塞窗口的大小，减少兴趣包的注入数量，与中间节点协同控制，有效缓解拥塞。

在一种可能的实现方式中，S202可以包括：

S2021：若目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞，则减小拥塞窗口的大小；

S2022：若目标数据包携带的拥塞标记表示不拥塞，则不减小拥塞窗口的大小。

在一种可能的实现方式中，拥塞标记为：正常标记、轻度拥塞标记、重度拥塞标记或无效标记；其中，轻度拥塞标记和重度拥塞标记表示拥塞，正常标记和无效标记表示不拥塞；

S2021可以包括：

1、若目标数据包携带的拥塞标记为轻度拥塞标记，则将拥塞窗口的大小缩小预设大小；

2、若目标数据包携带的拥塞标记为重度拥塞标记，则将拥塞窗口的大小缩小预设比例；

S2022可以包括：

3、若目标数据包携带的拥塞标记为正常标记，则拥塞窗口的大小增大预设大小；

4、若目标数据包携带的拥塞标记为无效标记，则拥塞窗口的大小不变。

若拥塞标记为正常标记，则说明不拥塞，可以加大兴趣包的发送量以提高通信速度。若为无效标记则不调整；若为轻度拥塞，可适当缩小窗口例如1，以适当控制，缓解拥塞；若为重度拥塞标记，则可大幅度的缩小拥塞窗口，将拥塞窗口缩小一定比例，以快速的缓解拥塞。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图4示出了本发明实施例提供的应用于中间节点时命名数据网络拥塞控制装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图4所示，命名数据网络拥塞控制装置3包括：

第一数据接收模块31，用于接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；

第一拥塞控制模块32，用于当本节点为分流节点，且目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞时，将本节点与上游通信的通信路径切换为备用路径；

标记更新模块33，用于更新目标数据包携带的拥塞标记，并将目标数据包发送给下游节点；

其中，下游节点可以为中间节点或消费者终端；当下游节点为消费者终端时，目标数据包用于触发该消费者终端根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

在一种可能的实现方式中，上述装置还可以包括：

接口数量确定模块34，用于获取本节点的FIB表，根据FIB表确定本节点用于与上游通信的转发接口的数量；

第一分流判断模块35，用于若转发接口的数量不小于2，则确定本节点为分流节点；

第二分流判断模块36，用于若转发接口的数量小于2，则确定本节点不是分流节点。

在一种可能的实现方式中，标记更新模块33可以包括：

排队信息获取单元331，用于获取本节点在当前周期的数据包队列长度及数据包离队速率；

中间拥塞标记计算单元332，用于根据本节点在当前周期的数据包队列长度及数据包离队速率，确定本节点在当前周期的拥塞标记概率，并根据本节点在当前周期的拥塞标记概率确定中间拥塞标记；

比较单元333，用于比较目标数据包携带的拥塞标记与中间拥塞标记的优先级；

第一更新单元334，用于若中间拥塞标记的优先级大于目标数据包携带的拥塞标记，则将目标数据包携带的拥塞标记更新为中间拥塞标记。

在一种可能的实现方式中，拥塞标记为：正常标记、轻度拥塞标记、重度拥塞标记或无效标记；其中，轻度拥塞标记和重度拥塞标记表示拥塞，正常标记和无效标记表示不拥塞；各类拥塞标记的优先级由高至低依次为：重度拥塞标记、轻度拥塞标记、无效标记及正常标记；标记更新模块33还可以包括：

第二更新单元335，用于若本节点在当前周期的数据包队列长度大于预设长度，则将目标数据包携带的拥塞标记更新为重度拥塞标记。

在一种可能的实现方式中，中间拥塞标记计算单元332可以包括：

排队延时计算子单元3321，用于将本节点在当前周期的数据包队列长度除以本节点在当前周期的数据包离队速率，得到当前周期的排队延时；

第一概率计算子单元3322，用于将当前周期的排队延时减去预设的期望排队延时得到第一差值，将第一差值乘以第一系数，得到第一概率；

第二概率计算子单元3323，用于将当前周期的排队延时减去上一周期的排队延时得到第二差值，将第二差值乘以第二系数，得到第二概率；

求和子单元3324，用于将第一概率与第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率；

概率确定子单元3325，用于确定根据本节点在当前周期的拥塞标记概率确定中间拥塞标记。

在一种可能的实现方式中，中间拥塞标记计算单元332还可以包括：

第一系数修正子单元3326，用于若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于第一预设概率且大于0，则将第一系数除以第一常数，得到新的第一系数；将第二系数除以第一常数，得到新的第二系数；

第二系数修正子单元3327，用于若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于第二预设概率且大于第一预设概率，则将第一系数除以第二常数，得到新的第一系数；将第二系数除以第二常数，得到新的第二系数；

概率修正子单元3328，用于重复执行将当前周期的排队延时减去预设的期望排队延时得到第一差值，将第一差值乘以第一系数，得到第一概率，至将第一概率与第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率的步骤，直至本节点在当前周期的拥塞标记概率不小于第二预设概率；

其中，第二预设概率大于第一预设概率。

图5示出了本发明实施例提供的应用于消费者终端时命名数据网络拥塞控制装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图5所示，命名数据网络拥塞控制装置4包括：

第二数据接收模块41，用于接收来自上游节点的目标数据包；其中，目标数据包携带拥塞标记，拥塞标记用于表示上游节点的拥塞程度；

第二拥塞控制模块42，用于根据目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

在一种可能的实现方式中，第二拥塞控制模块42可以包括：

第一窗口调整单元421，用于若目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞，则减小拥塞窗口的大小；

第二窗口调整单元422，用于若目标数据包携带的拥塞标记表示不拥塞，则不减小拥塞窗口的大小。

在一种可能的实现方式中，拥塞标记为：正常标记、轻度拥塞标记、重度拥塞标记或无效标记；其中，轻度拥塞标记和重度拥塞标记表示拥塞，正常标记和无效标记表示不拥塞；

第一窗口调整单元421可以包括：

第一调整子单元4211，用于若目标数据包携带的拥塞标记为轻度拥塞标记，则将拥塞窗口的大小缩小预设大小；

第二调整子单元4212，用于若目标数据包携带的拥塞标记为重度拥塞标记，则将拥塞窗口的大小缩小预设比例；

第二窗口调整单元422可以包括：

第三调整子单元4221，用于若目标数据包携带的拥塞标记为正常标记，则拥塞窗口的大小增大预设大小；

第四调整子单元4222，用于若目标数据包携带的拥塞标记为无效标记，则拥塞窗口的大小不变。

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，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将终端的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图6是本发明一实施例提供的终端的示意框图。如图6所示，该实施例的终端5包括：一个或多个处理器50、存储器51以及存储在存储器51中并可在处理器50上运行的计算机程序52。处理器50执行计算机程序52时实现上述各个命名数据网络拥塞控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S103，或图3所示的步骤S201至S202。或者，处理器50执行计算机程序52时实现上述命名数据网络拥塞控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块31至33，或如图5所示模块41至42的功能。

示例性地，计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器51中，并由处理器50执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序52在终端5中的执行过程。例如，计算机程序52可以被分割成图4所示的模块31至33，或图5所示的模块41至42。

终端5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端5可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端5的示例，并不构成对终端5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器51可以是终端5的内部存储单元，例如终端5的硬盘或内存。存储器51也可以是终端5的外部存储设备，例如终端5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器51还可以既包括终端5的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器51用于存储计算机程序以及终端所需的其他程序和数据。存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

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，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，应用于中间节点；所述方法包括：

接收来自上游节点的目标数据包；其中，所述目标数据包携带拥塞标记，所述拥塞标记用于表示所述上游节点的拥塞程度；

当本节点为分流节点，且所述目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞时，将本节点与上游通信的通信路径切换为备用路径；

更新所述目标数据包携带的拥塞标记，并将所述目标数据包发送给下游节点；其中，所述下游节点可以为中间节点或消费者终端；当所述下游节点为消费者终端时，所述目标数据包用于触发该消费者终端根据所述目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

2.如权利要求1所述的命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，在所述当本节点为分流节点，且所述目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞时，将本节点与上游通信的通信路径切换为备用路径之前，所述方法还包括：

获取本节点的FIB表，根据所述FIB表确定本节点用于与上游通信的转发接口的数量；

若所述转发接口的数量不小于2，则确定本节点为分流节点；

若所述转发接口的数量小于2，则确定本节点不是分流节点。

3.如权利要求1所述的命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，所述更新所述目标数据包携带的拥塞标记，包括：

获取本节点在当前周期的数据包队列长度及数据包离队速率；

根据本节点在当前周期的数据包队列长度及数据包离队速率，确定本节点在当前周期的拥塞标记概率，并根据本节点在当前周期的拥塞标记概率确定中间拥塞标记；

比较所述目标数据包携带的拥塞标记与所述中间拥塞标记的优先级；

若所述中间拥塞标记的优先级大于所述目标数据包携带的拥塞标记，则将所述目标数据包携带的拥塞标记更新为所述中间拥塞标记。

4.如权利要求3所述的命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，所述拥塞标记为：正常标记、轻度拥塞标记、重度拥塞标记或无效标记；其中，所述轻度拥塞标记和所述重度拥塞标记表示拥塞，所述正常标记和所述无效标记表示不拥塞；各类拥塞标记的优先级由高至低依次为：重度拥塞标记、轻度拥塞标记、无效标记及正常标记；所述更新所述目标数据包携带的拥塞标记，还包括：

若本节点在当前周期的数据包队列长度大于预设长度，则将所述目标数据包携带的拥塞标记更新为重度拥塞标记。

5.如权利要求3所述的命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，所述根据本节点在当前周期的数据包队列长度及数据包离队速率，确定本节点在当前周期的拥塞标记概率，并根据本节点在当前周期的拥塞标记概率确定中间拥塞标记，包括：

将本节点在当前周期的数据包队列长度除以本节点在当前周期的数据包离队速率，得到当前周期的排队延时；

将当前周期的排队延时减去预设的期望排队延时得到第一差值，将所述第一差值乘以第一系数，得到第一概率；

将当前周期的排队延时减去上一周期的排队延时得到第二差值，将所述第二差值乘以第二系数，得到第二概率；

将所述第一概率与所述第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率；

根据本节点在当前周期的拥塞标记概率确定所述中间拥塞标记。

6.如权利要求5所述的命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，在将所述第一概率与所述第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率之后，所述方法还包括：

若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于第一预设概率且大于0，则将所述第一系数除以第一常数，得到新的第一系数；将所述第二系数除以所述第一常数，得到新的第二系数；

若本节点在当前周期的拥塞标记概率小于第二预设概率且大于所述第一预设概率，则将所述第一系数除以第二常数，得到新的第一系数；将所述第二系数除以所述第二常数，得到新的第二系数；

重复执行所述将当前周期的排队延时减去预设的期望排队延时得到第一差值，将所述第一差值乘以第一系数，得到第一概率，至所述将所述第一概率与所述第二概率及本节点在上一周期的拥塞标记概率相加，得到本节点在当前周期的拥塞标记概率的步骤，直至本节点在当前周期的拥塞标记概率不小于所述第二预设概率；

其中，所述第二预设概率大于所述第一预设概率。

7.一种命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，应用于消费者终端；所述方法包括：

接收来自上游节点的目标数据包；其中，所述目标数据包携带拥塞标记，所述拥塞标记用于表示所述上游节点的拥塞程度；

根据所述目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小。

8.如权利要求7所述的命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，所述根据所述目标数据包携带的拥塞标记调整拥塞窗口的大小，包括：

若所述目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞，则减小所述拥塞窗口的大小；

若所述目标数据包携带的拥塞标记表示不拥塞，则不减小所述拥塞窗口的大小。

9.如权利要求8所述的命名数据网络拥塞控制方法，其特征在于，所述拥塞标记为：正常标记、轻度拥塞标记、重度拥塞标记或无效标记；其中，所述轻度拥塞标记和所述重度拥塞标记表示拥塞，所述正常标记和所述无效标记表示不拥塞；

所述若所述目标数据包携带的拥塞标记表示拥塞，则减小所述拥塞窗口的大小，包括：

若所述目标数据包携带的拥塞标记为轻度拥塞标记，则将所述拥塞窗口的大小缩小预设大小；

若所述目标数据包携带的拥塞标记为重度拥塞标记，则将所述拥塞窗口的大小缩小预设比例；

所述若所述目标数据包携带的拥塞标记表示不拥塞，则不减小所述拥塞窗口的大小，包括：

若所述目标数据包携带的拥塞标记为正常标记，则所述拥塞窗口的大小增大所述预设大小；

若所述目标数据包携带的拥塞标记为无效标记，则所述拥塞窗口的大小不变。

10.一种终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至6任一项所述的命名数据网络拥塞控制方法的步骤，或执行如权利要求7至9任一项所述的命名数据网络拥塞控制方法步骤。

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