[发明专利]分组交换网络中的有效电路

说明书

背景

消息常常使用传输控制协议/网际协议（TCP/IP）协议套件通过分组交换网络来传送。TCP/IP使用反复试验的方法确定用于发送机设备进行消息传输的路径带宽。发送机设备发送消息的速率增大直到分组丢失发生。TCP/IP通过注意到未收到针对已发送消息的确认来检测分组丢失。分组丢失常常源自诸如在中介或端点设备处发生的缓冲器溢出等事件。在检测到分组丢失后，TCP/IP降低传输速率并且以逐渐增大的速率来传送消息直到再次检测到分组丢失。尽管这种方法针对在设备对之间传送大量消息的情况可以良好地工作，但对于传送小的消息或者少量消息是不高效的，因为在TCP/IP有机会检测到分组丢失之前消息可能就全部被传送了。如果所使用的初始速率太过，则可能需要重传已发送的全部消息。

除了重传之外，分组丢失还可导致来自发送机设备的消息传输的临时暂停。当TCP/IP在一段时间内检测到某一数量的分组丢失时，就认为网络拥塞并且TCP/IP增大从正在经历分组丢失的发送机设备传送消息之间的延迟。这种延迟对于整体性能来说在成本上可能远高于重传。具有允许向许多接收方并行传送许多小的消息的充足带宽的发送机设备在使用TCP/IP时可能面临传输暂停的特定风险。

完全二等分带宽网络的使用可以缓解核心中的拥塞，但分组丢失可能仍然在终端站处发生。如果TCP使用丢失作为拥塞信号，则可能仍然发生不必要的重传延迟。

用于消息传送的另一种方法是在跨网络的两个设备之间建立电路。电路通常涉及在设备本身处以及在每一个中介设备处对设备之间的通信信道的带宽分配。然而，由于建立和拆除电路的高成本，作为许多网络应用的典范的短消息可能无法成为电路建立成本的正当理由。

概述

通过分组交换网络进行通信的发送方和接收方设备通过交换请求来发送消息以及提供用于发送该消息的许可的响应来在他们自身之间建立有效电路。通过限制要并行传送的消息数量来确保发送方设备处的充足带宽，并且响应于接收方设备接收到请求传送消息在接收方设备处保留充足带宽。发送方和接收方设备之间的分组交换网络可以是完全二等分带宽网络或高二等分带宽网络，从而使得在中介设备处保留带宽变得不必要。接收方设备还可被配置成在接收到的请求将利用比接收方设备可用带宽更多的带宽时拒绝发送方请求。响应于其请求被拒绝，发送方设备可选择定向到不同接收方设备的不同消息，并且可以向该不同接收方设备传送要发送该消息的请求。通过切换至不同的消息和不同的接收方设备，发送方设备确保了它不会处于空闲而是仍然有要传送的消息。

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

附图说明

参考附图来阐明详细描述，附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用同一附图标记指示相似或相同的项或特征。

图1图解了根据各实施例的示例环境。

图2a-2b示出了根据各实施例的发送方设备的示例队列。

图3示出了根据各种实施例的接收方设备的示例队列。

图4是示出了根据各实施例的用于通过分组交换网络与接收方设备建立有效电路的由发送方设备执行的多个操作的流程图。

图5是示出了根据各实施例的用于基于对接收方设备带宽的保留通过分组交换网络与发送方设备建立有效电路的由接收方设备执行的多个操作的流程图。

图6是根据各个实施例的示例计算机系统体系结构的框图。

具体实施方式

本文描述了用于通过分组交换网络在发送方设备和接收方设备之间建立有效电路的技术。如本文所使用的，术语“有效电路”是指两个端点设备之间其中信道带宽被确保的通信信道。与传统电路相反，文本讨论的有效电路不要求用于建立的大量开销。通过利用完全二等分带宽或高二等分带宽的分组交换网络，在中介设备处进行带宽保留变得不必要。通过限制发送方设备处的消息传送以及在接收方设备处保留针对发送方设备的消息的带宽来确保有效电路的端点处的带宽。

本公开利用了这样的一个观测结论：在高或完全二等分带宽网络中，拥塞完全在终端站（发送方和接收方设备）处发生而不在网络核心中发生。因此，相比于观测分组丢失（作为来自网络核心的隐式信号）的传统方法，在网络边缘处进行带宽分配变得可行。