[发明专利]以太网拥塞控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种以太网拥塞控制方法及装置。

背景技术

在相关技术中，数据中心是企业应用业务服务的提供中心，是数据运算、交换、存储的中心。数据中心结合了先进的网络技术和存储技术，承载了网络中80％以上的服务请求和数据存储量，为客户业务体系的健康运转提供服务和运行平台。图1是现有技术中数据中心网络构架的示意图，如图1所示，在企业数据中心内，部署有三种截然不同的网络：通常会部署一个支持IP流量的以太网，一或两个支持光纤通道存储流量的存储域网络，一个支持高性能集群计算的InfiniBand网络。部署和管理这三类截然不同的网络会给企业带来高昂的投资和运营成本，因此企业迫切希望在一个统一的阵列上实现整合。

以太网因其成本低廉、技术成熟、扩展性好等优点，在众多融合技术中脱颖而出。这种以太网将数据中心的局域网、存储局域网和高性能计算应用程序融合为一个单一的以太网互联结构。这种以太网目前的速度为10Gbps，最终将提高到40G到100Gbps。

目前，以太网本身并未因提供存储和高性能计算流量服务而进行过优化，因此，在出现拥塞时有可能出现丢包现象，为解决这个问题，已经制订了多项用于保障无损以太的技术，包括用于拥塞控制的量化拥塞通知协议(QuantizedCongestion Notification protocol，简称为QCN)以及基于优先级的流控(Priority-based Flow Control，简称为PFC)。图2是现有技术中QCN工作原理的示意图，如图2所示，QCN是一种量化拥塞控制技术，相对于其他拥塞管理技术采用了相对精准的后向拥塞通知机制，在核心网络设备基于出端口队列设置拥塞检测点，检测到拥塞发生则组建包含拥塞程度的拥塞通知消息(Congestion Notification Message，简称为CNM)，并将CNM反压至导致拥塞的源终端，令其依据CNM指示降低相应队列的数据传送速率，QCN能够相对精准的找到拥塞源，从根本解决拥塞问题，但是其响应速度较慢，无法应对浪涌；图3是现有技术中PFC工作原理的示意图，如图3所示，PFC是对802.3ad的暂停(Pause)机制上的增强，将流量按802.1Q协议中VLAN tag的优先级字段分为8个优先级，对每个优先级的流量分别实现独立的Pause机制，PFC的响应速度较快，能够快速缓解网络拥塞问题，对于网络浪涌或者短时拥塞具有明显效果，但是，PFC因其协议特点，只能小范围内使用，并且它并未根本的解决网络拥塞问题，对于长时间拥塞还是会出现丢包现象。两个协议联合使用则可通过PFC暂时缓解网络拥塞，QCN则利用PFC为其缓解的时间，从根本解决拥塞问题。

通过对上述两个标准的综合应用，可以有效解决网络的拥塞问题，减少丢包。然而，在实际应用中，当这两种机制共同使用时，对于这两种机制触发阈值的设置很难掌握，很容易导致协议失效的问题，甚至会导致网络丢包。图4是现有技术中PFC与QCN共同应用的示意图，如图4所示，核心网设备E支持QCN和PFC，当PFC触发的阈值设置较低，那么PFC就会提前作用，将PFC机制触发到A、B、C、D、F，进而导致QCN协议的失效，当遭遇长时间拥塞时，PFC机制则会造成拥塞扩散甚至丢包。

在现有技术中，有一种解决方案是将PFC触发的阈值设置的高一些，QCN的阈值设置的相对低一些，尽量保证QCN先于PFC作用，这种方案也有一个问题：QCN机制检测的队列，是汇聚多个入端口的流量，如图4中核心网设备E的一个QCN作用的出端口对应3个入端口，通常情况下出端口的缓存是大于入端口缓存的，假设出端口的缓存为500K，每个入端口缓存为100K，QCN作用于出端口，设置其触发门限为缓存的20％，即100k，PFC作用于入端口，设置其触发门限为缓存的80％，即80K，只有当三个入端口某一优先级队列缓存总和大于100K且每个入端口缓存小于80K(例如，均达到34K)时，QCN先于PFC作用，若某一入端口缓存某一时刻大于80k，其他两个入端口总和小于20K，那么大于80K的入端口首先触发PFC，导致QCN协议失效，若为长时间拥塞则会导致拥塞扩散和丢包。可见，通过阈值配置不能够很好地解决先触发PFC后QCN协议失效而导致的拥塞扩散和丢包的问题。

发明内容

本发明提供一种以太网拥塞控制方法及装置，以解决现有技术通过阈值配置不能够解决先触发PFC后QCN协议失效而导致的拥塞扩散和丢包的问题。

本发明提供一种以太网拥塞控制方法，包括：