公開了一種用于分組數據流的方法和裝置，其使用分組(93、94)上的、指示在路徑上的最長瞬時隊列長度的標記，以便快速增加所述流速率直至網絡節點的可用容量而不會出現超調，以便避免TCP慢啟動過程。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術描述一種用于分組數據流的方法，其使用分組上的、指示路徑上的最長瞬 時隊列長度的標記，W便快速增加流速率直至可用容量而不會出現超調(overshoot),而非 通過W低速率啟動并且每次往返加倍直到檢測到超調為止來探測容量的傳統方法。具體來 說，其設及用于基于所指示隊列長度的傳輸速率自適應的方法和裝置。
技術介紹
數據源面臨運樣的困境，即，無論何時其都具有很少或者沒有關于有多少容量可 用的信息，但其需要在不造成過度擁塞的情況下盡可能快地發送數據。數據源在每次其啟 動新的數據流、每次其在空閑時段之后重新啟動，W及每次已經共享同一容量的另一流完 成時都面臨運種困境。 已經針對TCP提出的系列擁塞控制算法結合了兩種形式的運算：一種依賴于擁塞 反饋(閉環控制），另一種是在沒有反饋時(開環控制）。針對當前因特網，當發送方具有很少 或沒有關于有多少容量可用的信息時，在啟動或重新啟動流時或者在競爭流結束時必須使 用開環控制。 例如，大多數TCP算法使用相同的"慢啟動（S1OW-Stadr算法來W指數方式增加 發送速率，通過每次往返加倍發送速率來探測更多容量，直到接收方反饋其已經檢測到作 為擁塞的第一信號的丟失為止。發送方在其發送速率超出可用容量之后的一個往返時間接 收到該反饋。到其接收到該信號的時候，其將已經W超過可用容量兩倍的速率進行發送。 該加倍并不總是與非TCP業務良好地交互作用。考慮在其它方面為空的IGb/s鏈路 上的進行中的低速率(例如，64kb/s)恒定比特率語音流的情況。進一步想象大TCP流在具有 10個1500B分組的初始擁塞窗口和200ms的往返時間的同一鏈路上啟動。為發現有多少容量 可用，該流維持每次往返加倍其窗口，直到(在差不多十一次往返之后)其窗口為每輪16667 個分組(1化/s),并且在第十二次往返期間的某一點，其將也已充滿該IGb/s鏈路的緩沖區。 我們將假定已經對該緩沖區進行尺寸調整W采取全窗口分組（16667)，因此，對于發送方來 說，其將進行另一輪來充滿該緩沖區，在該點處，其窗口將已增長至33333個分組(2Gb/s)。 一輪后，其將得到檢測丟棄的第一反饋，該反饋將暗示早于其的一往返超出了可用容量和 緩沖區兩者，因而，發送方將減半其窗口。然而，就在該點之前，其窗口將已達到66667個分 組，表示四倍鏈路速率或4Gb/s。在該下一輪中大約50 %的分組(33333個分組)將被丟棄。如 果針對單個流對緩沖區恰當地進行尺寸調整，那么，分組的運種巨量丟失是最好的情況。即 使針對多個流(假定25個)對緩沖區進行尺寸調整，仍必須放棄20000個分組（16667*(1 + 1/ ^T25) =20000)。 在該示例中，TCP已經進行了 12次往返(在該情況下，超過2秒鐘）來尋找其恰當的 操作速率。而且，當TCP丟棄如此大量的分組時，其可能花費長時間來恢復，有時導致更多秒 鐘的中斷（由于長暫停或主機用于釋放大量緩沖區而花費的時間，已經報告100秒鐘 陽aO引）。在該過程中，語音流還很可能因至少50%的語音分組在該時段期間被丟棄而中斷 達至少200ms，并且通常更長。 運表明在流開啟期間存在兩個問題:i)在流穩定在針對可用容量的恰當速率上之 前的較長的時間，和ii)在最近啟動流發現其已經增加其速率超出該可用容量(超調）之前， 針對本身和其它流的非常大量的丟失損壞。 運些問題不是僅出現在新流開啟時。一個非常類似的情況出現在流已經空閑一定 時間，然后重新啟動時。當流在空閑之后重新啟動時，對于其來說，不足W記住當其最后活 動時可用容量是什么，因為當時，其它業務可能已經開始使用同一容量，或者正使用同一容 量的流可能已經結束，留下比早先更多的可用容量。 運些問題甚至不是僅出現在流啟動或重新啟動時。如果兩個流共享同一容量，貝U 它們都將不斷地緩慢嘗試使用更多容量，故意導致常規緩沖區溢出和丟失。當任一流檢測 到丟失時，其通過減速來進行響應。所有的增加和所有的減小的結果導致每一個流平均消 耗一定比例的容量。然而，當一個流結束時，另一個流從未被明確告知更多的容量可用。其 僅僅繼續緩慢增加，在其最終消耗另一個流釋放的所有容量之前可能是非常長的時間。 近來，已經設計了諸如CubicTCP(立方TCP)的新TCP算法，其更快速捜尋最近可用 容量。然而，它們發現新容量越快，它們在達到可用容量的新限制與稍后檢測到它們已經達 到該限制的往返之間的超調量就越多。 隨著因特網鏈路的容量增加，和流使用的比特率增加，太慢增加與太多超調量之 間的運種開環控制困境逐步地變得更嚴重。 在現有技術中，已知在分組網絡中用于信令擁塞（即，構建隊列）的許多不同方法， 例如，主動隊列管理(AQM)技術(例如，360、1?61、？1、？16、(：〇〇61)可^被配置成在檢測到隊列 即將開始增長時但在該隊列變滿之前丟棄一定比例的分組。所有AQM算法隨著隊列增長得 更長而丟棄更多的分組。 主動隊列管理算法可W被設置成放棄標記有更低服務級別、或者標記為合同外 (out-of-con化act)的更大比例的業務。例如，加權隨機早期檢測確定是否利用RED AQM算法來丟棄到達分組，但用于該算法的參數取決于每一個到達分組上標記的服務級別。 借助于IP報頭(無論IPV4(圖2)還是IPv6(圖3))中 的兩比特ECN字段在TCP/IP網絡中運送擁塞信號。在介紹ECN之前，運兩個比特按兩種類型 的IP報頭呈現，但總是設置成零。因此，如果運些比特都是零，則隊列管理進程假定該分組 來自終端系統上的傳輸協議，其不理解該ECN協議，因而，其僅使用丟棄，而非ECN，來用信號 通知擁塞。圖4示出了IPv4或IPv6中的兩個ECN比特的全部四種組合的含義。如果任一個比特 為一，則其告知隊列管理進程，該分組來自有ECN能力的傳輸化CT)，即，發送方和接收方二 者都將ECN標記（W及丟棄)理解為擁塞信號。 當隊列管理進程檢測到擁塞時(針對具有非零ECN字段的分組），其將ECN字段設置 成經歷擁塞(CE)碼點。在接收到運種標記的分組后，TCP接收方在其發送的分組的TCP報頭 中設置經歷擁塞回復化CE)標志，W確認其已經接收到該數據分組。至少出于其速率控制的 目的，標準TCP源解釋ECE反饋，猶如該分組已經被丟棄。但是，當然，其不必重傳該ECN標記 的分組。 丟棄和擁塞信號不是互斥信號，并且，能夠實現ECN的流具有檢測并響應于兩個信 號的可能性。ECN標準[RFC316引刻意將相同的含義指配給具有一個比特集(01和10)的兩個ECN碼點。它們都意指該傳輸有ECN能力化CT)，并且如果需要對它們進行區分，則將它們分別稱 作ECT(I)和ECT(O)。本專利技術是要使針對創新的新途徑的范圍能夠對將來要提出的運些字段 進行區分。許多作者已經提出了用于緩解快速啟動數據流與超調之間的困境的技術。該研究 因為其在損害另一半的情況下僅改進了一半的困境，或者因為該提議被認為在部署上不切 實際而基本上仍保持相對模糊。而且，大部分研究者已經集中于擁塞控制的閉環階段，或許 未意識到隨著速率增加，開環階段即將成為主要問題。運些提議都落入兩個組中，i)提議單 獨改變終端系統的那些，和i本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于初始化源節點與沿網絡中的路徑的節點之間的分組的流的方法，該方法在所述源節點處包括以下步驟：按選定的速率在往返期間發送分組的一個或更多個初始突發；從所述網絡節點接收反饋分組的序列，所述序列指示在來自所述分組的一個或更多個初始突發的分組到達時在所述網絡節點處的隊列長度；根據所述序列估計所述選定的速率與在所述網絡節點處的可用的速率之間的失配；以及使用所述初始選定的速率的一部分發送分組的進一步突發。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅伯特·約翰·布里斯科，
申請(專利權)人：英國電訊有限公司，
類型：發明
國別省市：英國;GB
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