[发明专利]基于流控技术的数据中心拥塞控制方法

说明书

本发明涉及网络传输技术领域，公开了一种基于流控技术的数据中心拥塞控制方法，解决现有技术无法在不改动数据中心硬件的前提下，兼顾网络传输性能的技术问题。包括步骤：数据包抵达发送方主机端的网络协议栈时，根据数据包所属应用当前累计发送到网络中的数据包个数，动态定义数据包的优先级；数据包从发送方主机端的网络协议栈进入发送方主机端的网卡队列时，根据数据包的优先级来确定数据包的调度顺序和丢包顺序；数据包从网卡队列进入交换机队列，按照数据包的调度顺序，数据包从交换机进入接收方主机端，接受方向发送方发送拥塞反馈信息；基于拥塞反馈信息，发送方主机端进行拥塞控制和丢包处理。本发明适用于数据中心传输控制。

技术领域

本发明涉及网络传输技术领域，特别涉及基于流控技术的数据中心拥塞控制方法。

背景技术

越来越多的应用移向数据中心，导致数据中心的应用日趋复杂化和多样化，而这些复杂和多样化的应用产生了大量数据特征和需求都归结于千差万别的网络数据流。这些负载的网络数据流都要征用有限的网络资源，导致很难保证数据中心复杂应用的QoS(Quality of Service，服务质量指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力,是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术)需求；同时，数据中心传输网络数据流具有突发性，当多个时延敏感的应用数据流与大块的备份数据流争用网络资源时，很容易导致时延敏感的应用无法获得低延时的QoS保障。另外多个数据流争用一个共享的网络链路时，大块数据流冗余将小块数据流的多个数据包分隔开，导致小块数据流的数据包长时间无法被传送，大大增加时延敏感应用的尾时延，从而降低整体的传输性能。另外一方面，数据中心为提升资源利用率，一般都会做虚拟化，一个物理机虚拟多个虚拟机，再以虚拟机为服务单元向租户提供服务，这进一步使数据中心应用更加复杂。

现有保障数据中心网络QoS(服务质量)的传输方案大致可分为两种，一种是数据中心网络传输协议，这类方案具有很好的可部署性，不需要提前或者任何数据中心应用的数据特征，也不需要修改任何软硬件。因此能很好的使用于各类数据中心，但这种方案由于对数据中心复杂的应用缺乏明确区分，导致很难提供非常出众的性能。另一种数据中心多队列传输方案，利用提前获知的数据中心应用的数据特征，来明确区分各类复杂的应用，并未这些应用提供差异化的QoS保障。由于针对不同QoS需求的应用采用差异化的QoS保障机制，这类传输方案一般都能获得非常不错的性能。

但是这两种方案存在非常明显的缺陷，一是需要提前或者数据中心复杂的应用特征，面对动态变化的应用信息，动态获取这些复杂的应用数据特征是不现实的；而且将复杂的数据特征从用户端传输的应用层，会存在很大的开销。二是这类传输方案一般都需要好修改上层应用，或者定制特定功能的交换机，来完成的特定的流量调度机制，这导致这类方案很难在现在的数据中心实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于流控技术的数据中心拥塞控制方法，解决现有技术无法在不改动数据中心硬件的前提下，兼顾网络传输性能的技术问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：基于流控技术的数据中心拥塞控制方法，包括以下步骤：

S1.数据包抵达发送方主机端的网络协议栈时，根据数据包所属应用当前累计发送到网络中的数据包个数，发送方主机端的网络协议栈动态定义数据包的优先级；

S2.数据包从发送方主机端的网络协议栈进入发送方主机端的网卡队列时，网卡队列根据数据包的优先级来确定数据包的调度顺序和丢包顺序；

S3.数据包从发送方户籍端的网卡队列进入交换机队列；

S4.按照数据包的调度顺序，数据包从交换机进入接收方主机端，接受方向发送方发送拥塞反馈信息；

S5.基于拥塞反馈信息，发送方主机端进行拥塞控制和丢包处理。