CN117176666A - 网络流量控制方法、装置、交换机、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种网络流量控制方法、装置、交换机、电子设备和存储介质,其中方法包括:获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据;基于当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表,确定当前时刻的网络拥塞系数;网络拥塞系数包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数中的至少一种;基于当前时刻的网络拥塞系数,对发送设备的数据发送速率进行调整。本申请公开的方法和装置,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
Description
技术领域
本申请涉及网络通信技术领域,具体而言,涉及一种网络流量控制方法、装置、交换机、电子设备和存储介质。
背景技术
在数据中心网络中,流量控制是确保网络性能和稳定性的关键。数据中心网络通常面临大规模数据传输、高并发请求和复杂的应用需求,因此需要避免出现网络拥塞和数据丢失。
现有技术中,通常采用DCQCN(Data Center Quantized CongestionNotification,数据中心量化拥塞通知)算法和PFC(Priority Flow Control,流量优先级控制)算法来对网络中的流量进行控制。这两种方法都无法灵活地适应网络拥塞状况,流量控制效果较低。
因此,如何对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高网络的稳定性和性能成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种网络流量控制方法、装置、交换机、电子设备和存储介质,用于解决如何对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高网络的稳定性和性能的技术问题。
本申请提供一种网络流量控制方法,包括:
获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;所述拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据;
基于所述当前时刻的拥塞查询表和所述上一时刻的拥塞查询表,确定所述当前时刻的网络拥塞系数;所述网络拥塞系数包括所述发送设备的缓冲区拥塞系数、所述接收设备的缓冲区拥塞系数和所述网络的带宽拥塞系数中的至少一种;
基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整。
在一些实施例中,所述获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表之前,所述方法还包括:
与所述发送设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的存储使用数据和所述网络的带宽使用数据;所述发送设备的缓冲区的存储使用数据包括所述发送设备的缓冲区的总存储容量、所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量和已发送数据总量;所述网络的带宽使用数据包括网络总带宽和网络已使用带宽;
与所述接收设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取所述当前时刻的所述接收设备的已接收数据总量;
获取所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量;
基于所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量和所述当前时刻的所述接收设备的已接收数据总量,确定所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区存储使用数据;
将所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的存储使用数据、所述当前时刻的所述网络的带宽使用数据和所述当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据,写入所述当前时刻的拥塞查询表。
在一些实施例中,所述基于所述当前时刻的拥塞查询表和所述上一时刻的拥塞查询表,确定所述当前时刻的网络拥塞系数,包括:
基于所述当前时刻的拥塞查询表,获取所述接收设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量、所述发送设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量、所述网络总带宽和所述当前时刻的网络已使用带宽;
基于所述上一时刻的拥塞查询表,获取所述上一时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量、所述上一时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量和所述上一时刻的网络已使用带宽;
基于所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量,所述上一时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量,以及所述接收设备的缓冲区的总存储容量,确定所述当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数;
基于所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量,所述上一时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量,以及所述发送设备的缓冲区的总存储容量,确定所述当前时刻的发送设备的缓冲区拥塞系数;
基于所述当前时刻的网络已使用带宽,所述上一时刻的网络已使用带宽,以及所述网络总带宽,确定所述当前时刻的带宽拥塞系数。
在一些实施例中,所述基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整,包括:
在所述当前时刻的网络拥塞系数大于第一设定阈值的情况下,基于所述当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数、所述接收设备的缓冲区的总存储容量和所述发送设备的数据发送速率初始值,确定所述发送设备的速率降低因子;
基于所述发送设备的速率降低因子,对所述发送设备的数据发送速率进行调整。
在一些实施例中,所述基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整,包括:
在所述当前时刻的网络拥塞系数大于第二设定阈值的情况下,确定所述发送设备的延迟发送时间;
在所述延迟发送时间内,将所述发送设备的数据发送速率降低为零。
在一些实施例中,所述确定所述发送设备的延迟发送时间,包括:
基于第一数据量,第二数据量,所述接收设备的数据接收速率,所述接收设备的缓冲区拥塞系数和所述接收设备的缓冲区的总存储容量,确定第一延迟发送时间;
基于所述发送设备的已发送数据总量,所述接收设备的已接收数据总量,以及所述接收设备的数据接收速率,确定第二延迟发送时间;
基于所述第一延迟发送时间和所述第二延迟发送时间,确定所述发送设备的延迟发送时间;
其中,所述第一数据量和所述第二数据量均为所述接收设备延迟接收的数据量;所述第一数据量用于触发所述发送设备延迟发送数据;所述第二数据量用于触发所述发送设备降低数据发送速率;所述第一数据量大于所述第二数据量。
本申请提供一种网络流量控制装置,包括:
获取单元,用于获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;所述拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据;
确定单元,用于基于所述当前时刻的拥塞查询表和所述上一时刻的拥塞查询表,确定所述当前时刻的网络拥塞系数;所述网络拥塞系数包括所述发送设备的缓冲区拥塞系数、所述接收设备的缓冲区拥塞系数和所述网络的带宽拥塞系数中的至少一种;
控制单元,用于基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整。
本申请提供一种交换机,包括所述的网络流量控制装置。
本申请提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的网络流量控制方法。
本申请提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的网络流量控制方法。
本申请提供的网络流量控制方法、装置、交换机、电子设备和存储介质,通过将当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表进行对比,确定当前时刻的网络拥塞系数;网络拥塞系数包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数中的至少一种;基于当前时刻的网络拥塞系数,对发送设备的数据发送速率进行调整;由于拥塞查询表记录了发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据,通过对各个时刻的拥塞查询表进行分析,可以准确地确定网络拥塞系数,动态地调整发送设备的数据发送速率,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,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,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的网络流量控制方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的网络流量控制的架构图;
图3是本申请实施例提供的拥塞查询表的同步示意图;
图4是本申请实施例提供的网络流量控制装置的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的交换机的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请中的术语“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数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,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步骤或单元。
图1是本申请实施例提供的网络流量控制方法的流程示意图,如图1所示,该方法包括步骤110、步骤120和步骤130。
步骤110、获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据。
具体地,本申请实施例提供的网络流量控制方法的执行主体可以为网络流量控制装置。该装置可以通过软件实现,例如运行在交换机中的网络流量控制程序;也可以为执行网络流量控制方法的装置,例如移动终端、计算机或者交换机等。网络流量控制装置可以为交换机中独立设置的模块,也可以为交换机本身。
本申请实施例中的网络可以为数据中心网络,该网络为用于连接和交换数据中心内部各种计算、存储和通信设备的网络,包括发送设备、接收设备和交换机等。本申请实施例中的发送设备为用于发送数据的设备,接收设备为用于接收数据的设备,发送设备和接收设备是根据数据传输的方向确定的。可以理解的是,同一设备在用于发送数据时可以为发送设备,用于接收数据时可以为接收设备。
可以在网络流量控制装置中设置拥塞查询表,用于对网络中的拥塞情况进行查询。拥塞查询表中记录的内容包括发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据。
发送设备的缓冲区为用于临时存储需要发送的数据的区域,由发送设备负责写入。当数据的读取速度大于传输速度时,发送设备可以将数据写入发送设备的缓冲区中。
接收设备的缓冲区为用于临时存储需要接收的数据的区域,由交换机负责写入。当数据的传输速度大于写入速度时,交换机可以将数据写入接收设备的缓冲区中。
发送设备的缓冲区的存储使用数据用于对发送设备的缓冲区的存储空间使用情况进行描述,可以包括发送设备的缓冲区的总存储容量、发送设备的缓冲区的已使用存储容量和已发送数据总量等。
接收设备的缓冲区的存储使用数据用于对接收设备的缓冲区的存储空间使用情况进行描述,可以包括接收设备的缓冲区的总存储容量、接收设备的缓冲区的已使用存储容量和已接收数据总量等。
带宽使用数据用于对网络带宽的使用情况进行描述,可以包括网络总带宽和网络已使用带宽。
步骤120、基于当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表,确定当前时刻的网络拥塞系数;网络拥塞系数包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数中的至少一种。
具体地,通过对比当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表,可以准确地确定在当前时刻网络中是否发生拥塞,以及发生拥塞的地方和拥塞的程度。
网络拥塞系数用于对网络中发生的拥塞情况进行描述,可以包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和带宽拥塞系数。
通过对当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表中的发送设备的缓冲区的存储使用数据进行比较,可以得到当前时刻的发送设备的缓冲区拥塞系数。
通过对当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表中的接收设备的缓冲区的存储使用数据进行比较,可以得到当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数。
通过对当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表中的带宽使用数据进行比较,可以得到当前时刻的带宽拥塞系数。
步骤130、基于当前时刻的网络拥塞系数,对发送设备的数据发送速率进行调整。
具体地,根据当前时刻的网络拥塞系数,可以对发送设备的数据发送速率进行调整,例如网络拥塞系数较高时,可以降低发送设备的数据发送速率,甚至将发送设备的数据发送速率设置为零,延迟数据的发送;网络拥塞系数较低时,可以恢复发送设备的数据发送速率。
本申请实施例提供的网络流量控制方法,通过将当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表进行对比,确定当前时刻的网络拥塞系数;网络拥塞系数包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数中的至少一种;基于当前时刻的网络拥塞系数,对发送设备的数据发送速率进行调整;由于拥塞查询表记录了发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据,通过对各个时刻的拥塞查询表进行分析,可以准确地确定网络拥塞系数,动态地调整发送设备的数据发送速率,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
需要说明的是,本申请每一个实施方式可以自由组合、调换顺序或者单独执行,并不需要依靠或依赖固定的执行顺序。
在一些实施例中,步骤110之前包括:
与发送设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取当前时刻的发送设备的缓冲区的存储使用数据和网络的带宽使用数据;发送设备的缓冲区的存储使用数据包括发送设备的缓冲区的总存储容量、发送设备的缓冲区的已使用存储容量和已发送数据总量;网络的带宽使用数据包括网络总带宽和网络已使用带宽;
与接收设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取当前时刻的接收设备的已接收数据总量;
获取当前时刻的接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量;
基于当前时刻的接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量和当前时刻的接收设备的已接收数据总量,确定当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据;
将当前时刻的发送设备的缓冲区的存储使用数据、当前时刻的网络的带宽使用数据和当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据,写入当前时刻的拥塞查询表。
具体地,由于发送设备和接收设备之间可能存在多个数据流,因此可以在拥塞查询表中记录各个不同的数据流分别对应的发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据等。
可以在发送设备和接收设备中也同步设置拥塞查询表,通过不同设备的拥塞查询表进行数据同步,可以获取整个网络中的拥塞情况。
图2是本申请实施例提供的网络流量控制的架构图,如图2所示,该架构中包括多个发送设备、1个交换机和1个接收设备。图3是本申请实施例提供的拥塞查询表的同步示意图,如图3所示,拥塞查询表的信息同步过程如下所述。
对于发送设备而言,可以创建多个数据流,用于发送数据。发送设备中设置拥塞查询表,可以分别记录各个数据流对应的发送设备的缓冲区的存储使用数据,以及网络的带宽使用数据等。其中,发送设备的缓冲区的存储使用数据包括发送设备的缓冲区的总存储容量、发送设备的缓冲区的已使用存储容量和已发送数据总量;网络的带宽使用数据包括网络总带宽和网络已使用带宽。发送设备还可以在设定各个数据流的优先级。优先级越高,数据流的传输权限越高,就越可能被优先传输。
对于接收设备而言,也可以设置拥塞查询表,用来记录接收设备的已接收数据总量。
对于交换机而言,可以与发送设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取当前时刻的发送设备的缓冲区的存储使用数据和网络的带宽使用数据;可以与接收设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取当前时刻的接收设备的已接收数据总量。
交换机本身还负责对接收设备的缓冲区进行控制,因此可以获取当前时刻的接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量。
在上述信息中,当前时刻的接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量和当前时刻的接收设备的已接收数据总量可以作为当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据。
因此,交换机在信息同步后,可以将当前时刻的发送设备的缓冲区的存储使用数据、当前时刻的网络的带宽使用数据和当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据,写入当前时刻的拥塞查询表。此处的拥塞查询表为交换机的内部设置的拥塞查询表。
本申请实施例提供的网络流量控制方法,通过在发送设备、接收设备和交换机中分别设置拥塞查询表,通过信息同步的方式获取当前时刻网络中的信息,便于对各个时刻的拥塞查询表进行分析,可以准确地确定网络拥塞系数。
在一些实施例中,步骤120包括:
基于当前时刻的拥塞查询表,获取接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量、发送设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量、网络总带宽和当前时刻的网络已使用带宽;
基于上一时刻的拥塞查询表,获取上一时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量、上一时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量和上一时刻的网络已使用带宽;
基于当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量,上一时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量,以及接收设备的缓冲区的总存储容量,确定当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数;
基于当前时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量,上一时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量,以及发送设备的缓冲区的总存储容量,确定当前时刻的发送设备的缓冲区拥塞系数;
基于当前时刻的网络已使用带宽,上一时刻的网络已使用带宽,以及网络总带宽,确定当前时刻的带宽拥塞系数。
具体地,根据当前时刻t2的拥塞查询表,获取接收设备的缓冲区的总存储容量当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量/>发送设备的缓冲区的总存储容量/>当前时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量/>网络总带宽/>和当前时刻的网络已使用带宽/>其中,n为数据流的标号,可以将数据流的优先级用Pn表示。
根据上一时刻t1的拥塞查询表,获取上一时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量上一时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量/>和上一时刻的网络已使用带宽/>
根据当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量,上一时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量,以及接收设备的缓冲区的总存储容量,确定当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数可以用公式表示为:
根据当前时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量,上一时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量,以及发送设备的缓冲区的总存储容量,确定当前时刻的发送设备的缓冲区拥塞系数可以用公式表示为:
根据当前时刻的网络已使用带宽,上一时刻的网络已使用带宽,以及网络总带宽,确定当前时刻的带宽拥塞系数可以用公式表示为:
如果大于零,则表明当前时刻的接收设备的缓冲区发生拥塞且拥塞程度正在加剧;如果/>大于零,则表明当前时刻的发送设备的缓冲区发生拥塞且拥塞程度正在加剧;如果/>大于零,则表明当前时刻的网络带宽发生拥塞且拥塞程度正在加剧。
本申请实施例提供的网络流量控制方法,通过计算发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数,可以确定网络中拥塞的发生位置,可以实现对网络中的流量进行精确和高效地控制。
在一些实施例中,步骤130包括:
在当前时刻的网络拥塞系数大于第一设定阈值的情况下,基于当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区的总存储容量和发送设备的数据发送速率初始值,确定发送设备的速率降低因子;
基于发送设备的速率降低因子,对发送设备的数据发送速率进行调整。
具体地,可以对DCQCN算法进行改进,从而实现对网络流量的控制,避免出现网络拥塞。相关技术中,DCQCN算法中的速率降低因子α是固定不变的,无法进行动态调整,无法适应大规模的数据中心网络的需要。
本申请实施例中,在当前时刻的网络拥塞系数大于第一设定阈值的情况下,可以动态确定当前时刻发送设备的速率降低因子。第一设定阈值可以根据需要进行设定。由于网络拥塞系数包含了发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数,因此,可以分别为每个系数设置对应的第一设定阈值。
还可以对判断条件进行修改,例如DCQCN算法本身还采用了接收设备延迟接收的数据量作为触发阈值等。则判断条件还可以设定为当前时刻的网络拥塞系数大于第一设定阈值和/或接收设备延迟接收的数据量大于预设阈值。当该判断条件满足时,则表明网络中出现了DCQCN算法所对应的拥塞类型。
根据DCQCN算法,发送设备的数据发送速率rx_raten可以表示为:
rx_raten=RC(1-α/2)
其中,RC为发送设备的数据发送速率初始值。
当出现DCQCN算法所对应的拥塞类型时,则需要停止接收设备的缓冲区以的速率加剧拥塞,则需要使得:
则可以得到:
根据发送设备的速率降低因子α,对发送设备的数据发送速率rx_raten进行调整。
本申请实施例提供的网络流量控制方法,在当前时刻的网络拥塞系数大于第一设定阈值的情况下,确定发送设备的速率降低因子,动态地调整发送设备的数据发送速率,平衡拥塞控制和网络数据传输之间的关系,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
在一些实施例中,步骤130包括:
在当前时刻的网络拥塞系数大于第二设定阈值的情况下,确定发送设备的延迟发送时间;
在延迟发送时间内,将发送设备的数据发送速率降低为零。
具体地,可以对PFC算法进行改进,从而实现对网络流量的控制,避免出现网络拥塞。相关技术中,PFC算法中的延迟发送时间是固定不变的,无法进行动态调整,无法适应大规模的数据中心网络的需要。
本申请实施例中,在当前时刻的网络拥塞系数大于第二设定阈值的情况下,可以动态确定当前时刻发送设备的延迟发送时间。第二设定阈值可以根据需要进行设定。由于网络拥塞系数包含了发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数,因此,可以分别为每个系数设置对应的第二设定阈值。
还可以对判断条件进行修改,例如PFC算法本身还采用了接收设备延迟接收的数据量作为触发阈值等。则判断条件还可以设定为当前时刻的网络拥塞系数大于第二设定阈值和/或接收设备延迟接收的数据量大于预设阈值。当该判断条件满足时,则表明网络中出现了PFC算法所对应的拥塞类型。
此时,可以重新确定发送设备的延迟发送时间,在延迟发送时间内,将发送设备的数据发送速率降低为零。根据PFC算法,也就是交换机向发送设备发送PAUSE帧,指示发送设备停止传输数据。
本申请实施例提供的网络流量控制方法,在当前时刻的网络拥塞系数大于第二设定阈值的情况下,确定发送设备的延迟发送时间,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
在一些实施例中,确定发送设备的延迟发送时间,包括:
基于第一数据量,第二数据量,接收设备的数据接收速率,接收设备的缓冲区拥塞系数和接收设备的缓冲区的总存储容量,确定第一延迟发送时间;
基于发送设备的已发送数据总量,接收设备的已接收数据总量,以及接收设备的数据接收速率,确定第二延迟发送时间;
基于第一延迟发送时间和第二延迟发送时间,确定发送设备的延迟发送时间;
其中,第一数据量和第二数据量均为接收设备延迟接收的数据量;第一数据量用于触发发送设备延迟发送数据;第二数据量用于触发发送设备降低数据发送速率;第一数据量大于第二数据量。
具体地,第一数据量和第二数据量均为接收设备延迟接收的数据量。第一数据量用于触发发送设备延迟发送数据,可以为PFC算法中设定的预设阈值THPFC。第二数据量用于触发发送设备降低数据发送速率,可以为DCQCN算法中设定的预设阈值THDCQCN。
根据第一数据量THPFC,第二数据量THDCQCN,接收设备的数据接收速率rx_raten,接收设备的缓冲区拥塞系数和接收设备的缓冲区的总存储容量/>确定第一延迟发送时间T1。第一延迟发送时间表示接收设备延迟接收从第一数据量到第二数据量的过程中需要发送设备延迟发送的时间。用公式表示为:
根据发送设备的已发送数据总量tx_datan,接收设备的已接收数据总量rx_datan,以及接收设备的数据接收速率rx_raten,确定第二延迟发送时间T2。第二延迟发送时间表示接收设备还需要接收网络中尚未接收完的数据的时间。用公式表示为:
根据第一延迟发送时间T1和第二延迟发送时间T2,确定发送设备的延迟发送时间T,用公式表示为:
T=T1+T2
本申请实施例提供的网络流量控制方法,动态确定发送设备的延迟发送时间,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
图4是本申请实施例提供的网络流量控制装置的结构示意图,如图4所示,该装置400包括:
获取单元410,用于获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据;
确定单元420,用于基于当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表,确定当前时刻的网络拥塞系数;网络拥塞系数包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数中的至少一种;
控制单元430,用于基于当前时刻的网络拥塞系数,对发送设备的数据发送速率进行调整。
本申请实施例提供的网络流量控制装置,通过将当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表进行对比,确定当前时刻的网络拥塞系数;网络拥塞系数包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数中的至少一种;基于当前时刻的网络拥塞系数,对发送设备的数据发送速率进行调整;由于拥塞查询表记录了发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据,通过对各个时刻的拥塞查询表进行分析,可以准确地确定网络拥塞系数,动态地调整发送设备的数据发送速率,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
在一些实施例中,获取单元还用于:
与发送设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取当前时刻的发送设备的缓冲区的存储使用数据和网络的带宽使用数据;发送设备的缓冲区的存储使用数据包括发送设备的缓冲区的总存储容量、发送设备的缓冲区的已使用存储容量和已发送数据总量;网络的带宽使用数据包括网络总带宽和网络已使用带宽;
与接收设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取当前时刻的接收设备的已接收数据总量;
获取当前时刻的接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量;
基于当前时刻的接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量和当前时刻的接收设备的已接收数据总量,确定当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据;
将当前时刻的发送设备的缓冲区的存储使用数据、当前时刻的网络的带宽使用数据和当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据,写入当前时刻的拥塞查询表。
在一些实施例中,确定单元用于:
基于当前时刻的拥塞查询表,获取接收设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量、发送设备的缓冲区的总存储容量、当前时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量、网络总带宽和当前时刻的网络已使用带宽;
基于上一时刻的拥塞查询表,获取上一时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量、上一时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量和上一时刻的网络已使用带宽;
基于当前时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量,上一时刻的接收设备的缓冲区的已使用存储容量,以及接收设备的缓冲区的总存储容量,确定当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数;
基于当前时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量,上一时刻的发送设备的缓冲区的已使用存储容量,以及发送设备的缓冲区的总存储容量,确定当前时刻的发送设备的缓冲区拥塞系数;
基于当前时刻的网络已使用带宽,上一时刻的网络已使用带宽,以及网络总带宽,确定当前时刻的带宽拥塞系数。
在一些实施例中,控制单元用于:
在当前时刻的网络拥塞系数大于第一设定阈值的情况下,基于当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区的总存储容量和发送设备的数据发送速率初始值,确定发送设备的速率降低因子;
基于发送设备的速率降低因子,对发送设备的数据发送速率进行调整。
在一些实施例中,控制单元用于:
在当前时刻的网络拥塞系数大于第二设定阈值的情况下,确定发送设备的延迟发送时间;
在延迟发送时间内,将发送设备的数据发送速率降低为零。
在一些实施例中,控制单元用于:
基于第一数据量,第二数据量,接收设备的数据接收速率,接收设备的缓冲区拥塞系数和接收设备的缓冲区的总存储容量,确定第一延迟发送时间;
基于发送设备的已发送数据总量,接收设备的已接收数据总量,以及接收设备的数据接收速率,确定第二延迟发送时间;
基于第一延迟发送时间和第二延迟发送时间,确定发送设备的延迟发送时间;
其中,第一数据量和第二数据量均为接收设备延迟接收的数据量;第一数据量用于触发发送设备延迟发送数据;第二数据量用于触发发送设备降低数据发送速率;第一数据量大于第二数据量。
图5是本申请实施例提供的交换机的结构示意图,如图5所示,该交换机500包括上述实施例中的网络流量控制装置400。
本申请实施例提供的交换机,由于包括网络流量控制装置,因此可以准确地确定网络拥塞系数,动态地调整发送设备的数据发送速率,实现了对网络中的流量进行精确和高效地控制,提高了网络的稳定性和性能。
图6是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图,如图6所示,该电子设备可以包括:处理器(Processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(Memory)630和通信总线(Communications Bus)640,其中,处理器610,通信接口620,存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑命令,以执行上述实施例中所述的方法,例如:
获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据;基于当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表,确定当前时刻的网络拥塞系数;网络拥塞系数包括发送设备的缓冲区拥塞系数、接收设备的缓冲区拥塞系数和网络的带宽拥塞系数中的至少一种;基于当前时刻的网络拥塞系数,对发送设备的数据发送速率进行调整。
此外,上述的存储器中的逻辑命令可以通过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,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例提供的电子设备中的处理器可以调用存储器中的逻辑指令,实现上述方法,其具体的实施方式与前述方法实施方式一致,且可以达到相同的有益效果,此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读的存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法。
其具体的实施方式与前述方法实施方式一致,且可以达到相同的有益效果,此处不再赘述。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种网络流量控制方法,其特征在于,包括:
获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;所述拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据;
基于所述当前时刻的拥塞查询表和所述上一时刻的拥塞查询表,确定所述当前时刻的网络拥塞系数;所述网络拥塞系数包括所述发送设备的缓冲区拥塞系数、所述接收设备的缓冲区拥塞系数和所述网络的带宽拥塞系数中的至少一种;
基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整。
2.根据权利要求1所述的网络流量控制方法,其特征在于,所述获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表之前,所述方法还包括:
与所述发送设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的存储使用数据和所述网络的带宽使用数据;所述发送设备的缓冲区的存储使用数据包括所述发送设备的缓冲区的总存储容量、所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量和已发送数据总量;所述网络的带宽使用数据包括网络总带宽和网络已使用带宽;
与所述接收设备中的拥塞查询表进行信息同步,获取所述当前时刻的所述接收设备的已接收数据总量;
获取所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量;
基于所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量和所述当前时刻的所述接收设备的已接收数据总量,确定所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区存储使用数据;
将所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的存储使用数据、所述当前时刻的所述网络的带宽使用数据和所述当前时刻的接收设备的缓冲区存储使用数据,写入所述当前时刻的拥塞查询表。
3.根据权利要求2所述的网络流量控制方法,其特征在于,所述基于所述当前时刻的拥塞查询表和所述上一时刻的拥塞查询表,确定所述当前时刻的网络拥塞系数,包括:
基于所述当前时刻的拥塞查询表,获取所述接收设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量、所述发送设备的缓冲区的总存储容量、所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量、所述网络总带宽和所述当前时刻的网络已使用带宽;
基于所述上一时刻的拥塞查询表,获取所述上一时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量、所述上一时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量和所述上一时刻的网络已使用带宽;
基于所述当前时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量,所述上一时刻的所述接收设备的缓冲区的已使用存储容量,以及所述接收设备的缓冲区的总存储容量,确定所述当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数;
基于所述当前时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量,所述上一时刻的所述发送设备的缓冲区的已使用存储容量,以及所述发送设备的缓冲区的总存储容量,确定所述当前时刻的发送设备的缓冲区拥塞系数;
基于所述当前时刻的网络已使用带宽,所述上一时刻的网络已使用带宽,以及所述网络总带宽,确定所述当前时刻的带宽拥塞系数。
4.根据权利要求3所述的网络流量控制方法,其特征在于,所述基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整,包括:
在所述当前时刻的网络拥塞系数大于第一设定阈值的情况下,基于所述当前时刻的接收设备的缓冲区拥塞系数、所述接收设备的缓冲区的总存储容量和所述发送设备的数据发送速率初始值,确定所述发送设备的速率降低因子;
基于所述发送设备的速率降低因子,对所述发送设备的数据发送速率进行调整。
5.根据权利要求3所述的网络流量控制方法,其特征在于,所述基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整,包括:
在所述当前时刻的网络拥塞系数大于第二设定阈值的情况下,确定所述发送设备的延迟发送时间;
在所述延迟发送时间内,将所述发送设备的数据发送速率降低为零。
6.根据权利要求5所述的网络流量控制方法,其特征在于,所述确定所述发送设备的延迟发送时间,包括:
基于第一数据量,第二数据量,所述接收设备的数据接收速率,所述接收设备的缓冲区拥塞系数和所述接收设备的缓冲区的总存储容量,确定第一延迟发送时间;
基于所述发送设备的已发送数据总量,所述接收设备的已接收数据总量,以及所述接收设备的数据接收速率,确定第二延迟发送时间;
基于所述第一延迟发送时间和所述第二延迟发送时间,确定所述发送设备的延迟发送时间;
其中,所述第一数据量和所述第二数据量均为所述接收设备延迟接收的数据量;所述第一数据量用于触发所述发送设备延迟发送数据;所述第二数据量用于触发所述发送设备降低数据发送速率;所述第一数据量大于所述第二数据量。
7.一种网络流量控制装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取当前时刻的拥塞查询表和上一时刻的拥塞查询表;所述拥塞查询表用于记录发送设备的缓冲区的存储使用数据,接收设备的缓冲区存储使用数据,以及网络的带宽使用数据;
确定单元,用于基于所述当前时刻的拥塞查询表和所述上一时刻的拥塞查询表,确定所述当前时刻的网络拥塞系数;所述网络拥塞系数包括所述发送设备的缓冲区拥塞系数、所述接收设备的缓冲区拥塞系数和所述网络的带宽拥塞系数中的至少一种;
控制单元,用于基于所述当前时刻的网络拥塞系数,对所述发送设备的数据发送速率进行调整。
8.一种交换机,其特征在于,包括权利要求7所述的网络流量控制装置。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的网络流量控制方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的网络流量控制方法。
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