【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及數(shù)據(jù)傳輸，尤其涉及一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法。
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，流量微突發(fā)和多對一通信模式是十分常見的現(xiàn)象。附圖1顯示了同一個(gè)交換機(jī)內(nèi)和不同交換機(jī)下的服務(wù)器分別向同一接收端發(fā)送數(shù)據(jù)。然而，當(dāng)高并發(fā)的突發(fā)流到達(dá)淺緩存交換機(jī)時(shí)，極易導(dǎo)致交換機(jī)隊(duì)列出現(xiàn)嚴(yán)重的隊(duì)列積壓，造成很大的排隊(duì)延時(shí)，甚至出現(xiàn)大量數(shù)據(jù)包因交換機(jī)緩存溢出而被丟棄和超時(shí)的情況，降低網(wǎng)絡(luò)性能。總體而言，現(xiàn)有解決超時(shí)問題的解決方案可分為以下兩類：基于主機(jī)端的解決方案和基于交換機(jī)的解決方案。這些解決方案均存在一定的局限性，無法獲得較好的網(wǎng)絡(luò)性能。具體如下所示：
2、(1)基于主機(jī)端解決方案的局限性：在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，研究人員設(shè)計(jì)了t-racks、ap等多種傳輸協(xié)議來消除超時(shí)，提高鏈路利用率。但是這些基于主機(jī)的協(xié)議無法有效控制隊(duì)列長度和獲得超低延遲，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的最優(yōu)流完成時(shí)間。
3、(2)基于交換機(jī)解決方案的局限性：為了避免超時(shí)并實(shí)現(xiàn)高鏈路利用率，基于交換機(jī)的解決方案(如plato和cp)通常利用數(shù)據(jù)包標(biāo)簽機(jī)制或有效負(fù)載剪切技術(shù)來保持tcpack時(shí)鐘存活或準(zhǔn)確區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)包丟失。因此，發(fā)送方可以持續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，避免帶寬資源浪費(fèi)，從而獲得較好的網(wǎng)絡(luò)性能。然而，這些基于交換機(jī)的解決方案通常存在隊(duì)列長度過大或大量的數(shù)據(jù)包丟失的問題。其根本原因在于：這些解決方案僅在交換機(jī)緩存隊(duì)列長度達(dá)到較大(接近緩沖區(qū)溢出)時(shí)才能生效執(zhí)行。相比于基于主機(jī)端的解決方案，基于交換機(jī)的解決方案存在更大的隊(duì)列延遲。
>技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，通過結(jié)合流量類型和網(wǎng)絡(luò)擁塞程度，消除排隊(duì)積壓進(jìn)而降低排隊(duì)延遲，同時(shí)確保短流優(yōu)先傳輸，最大化網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。
2、為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)第一方面提供一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，所述方法包括：
3、延遲測量，計(jì)算數(shù)據(jù)包無排隊(duì)延遲的往返延時(shí)和最小排隊(duì)延遲，獲得延遲測量結(jié)果；
4、暫停傳輸，數(shù)據(jù)包的發(fā)送方根據(jù)延遲測量結(jié)果和不同的流量類型，采用相應(yīng)的策略執(zhí)行數(shù)據(jù)流的暫停傳輸操作。
5、進(jìn)一步的，計(jì)算數(shù)據(jù)包無排隊(duì)延遲的往返時(shí)間，具體為：數(shù)據(jù)包的發(fā)送方持續(xù)測量每個(gè)數(shù)據(jù)包在傳輸路徑所經(jīng)歷的往返延時(shí)rtt，將所有測量得到的rtt中的最小值作為無排隊(duì)延遲的往返延時(shí)。
6、進(jìn)一步的，計(jì)算數(shù)據(jù)包的最小排隊(duì)延遲，具體包括：
7、s101、計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的排隊(duì)延時(shí)tq，計(jì)算式為：
8、tq＝rttrt-rttmin
9、上式中，rttrt表示實(shí)時(shí)測量的rtt值，rttmin表示最小測量rtt值；
10、s102、使用加權(quán)移動平均的方法容忍噪聲，計(jì)算最終的數(shù)據(jù)包排隊(duì)延遲tq，計(jì)算式如下：
11、tq＝(1-α)×tq+α×tp
12、上式中，α表示計(jì)算排隊(duì)延遲的權(quán)重，取值范圍為0到1之間，tp表示前一個(gè)數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的排隊(duì)延時(shí)；
13、s103、將前一個(gè)數(shù)據(jù)包經(jīng)歷的排隊(duì)延時(shí)tp更新為tq，并根據(jù)tq對最小排隊(duì)延遲tmin進(jìn)行更新。
14、進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)包的發(fā)送方根據(jù)延遲測量結(jié)果，采用相應(yīng)的策略執(zhí)行數(shù)據(jù)流的暫停傳輸操作，包括：
15、判斷最小排隊(duì)延遲是否為0，并分析流量類型，所述流量類型包括長流和短流；
16、若流量類型為長流，且最小排隊(duì)延遲大于0，則立即暫停數(shù)據(jù)包傳輸操作，暫停時(shí)間為測量的最小排隊(duì)延遲；
17、若流量類型為短流，且最小排隊(duì)延時(shí)不為0，則以1/ne的概率決定是否執(zhí)行暫停傳輸操作，ne表示瓶頸鏈路上的競爭流數(shù)；
18、若最小排隊(duì)延遲大于0，暫停發(fā)送新數(shù)據(jù)包以消除待發(fā)送的數(shù)據(jù)包隊(duì)列積壓。
19、本專利技術(shù)第二方面提供一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
20、延遲測量模塊，用于計(jì)算數(shù)據(jù)包無排隊(duì)延遲的往返延時(shí)和最小排隊(duì)延遲，獲得延遲測量結(jié)果；
21、暫停傳輸模塊，用于數(shù)據(jù)包的發(fā)送方根據(jù)延遲測量結(jié)果和不同的流量類型，采用相應(yīng)的策略執(zhí)行數(shù)據(jù)流的暫停傳輸操作。
22、本專利技術(shù)第三方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述第一方面所述方法的步驟。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
24、本專利技術(shù)結(jié)合流量類型和網(wǎng)絡(luò)擁塞程度，設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法及系統(tǒng)，所述方法采用暫停傳輸技術(shù)，有效避免數(shù)據(jù)包經(jīng)歷大排隊(duì)延時(shí)，同時(shí)優(yōu)先短流傳輸，顯著提升了網(wǎng)絡(luò)整體性能，同時(shí)所述方法可靈活集成到現(xiàn)有無超時(shí)的傳輸控制協(xié)議，快速消除排隊(duì)積壓并提升鏈路利用率，從而進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)性能。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，其特征在于，計(jì)算數(shù)據(jù)包無排隊(duì)延遲的往返時(shí)間，具體為：數(shù)據(jù)包的發(fā)送方持續(xù)測量每個(gè)數(shù)據(jù)包在傳輸路徑所經(jīng)歷的往返延時(shí)RTT，將所有測量得到的RTT中的最小值作為無排隊(duì)延遲的往返延時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，其特征在于，計(jì)算數(shù)據(jù)包的最小排隊(duì)延遲，具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，其特征在于，數(shù)據(jù)包的發(fā)送方根據(jù)延遲測量結(jié)果，采用相應(yīng)的策略執(zhí)行數(shù)據(jù)流的暫停傳輸操作，包括：
5.一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
6.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的步驟。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，其特征在于，計(jì)算數(shù)據(jù)包無排隊(duì)延遲的往返時(shí)間，具體為：數(shù)據(jù)包的發(fā)送方持續(xù)測量每個(gè)數(shù)據(jù)包在傳輸路徑所經(jīng)歷的往返延時(shí)rtt，將所有測量得到的rtt中的最小值作為無排隊(duì)延遲的往返延時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中基于流量和延時(shí)感知的傳輸控制方法，其特征在于，計(jì)算...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒紹軍，曲家成，蔣毅，張韜，
申請(專利權(quán))人：海南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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