[发明专利]一种拥塞时保证绿包优先QoS的方法和装置

说明书

本发明涉及计算机网络技术领域，提供了一种拥塞时保证绿包优先QoS的方法和装置。各个入口侧监测其拥有的一个或者多个队列的缓存量情况，并根据各自队列中所包含的各优先级数据包的队列缓存占用情况，匹对所述映射关系，得到相应的上报拥塞消息中所要携带的拥塞值；出口侧接收来自各个入口侧发送的所述拥塞消息，生成下发给各个入口侧的丢包策略或者丢包策略参数。本发明能兼顾WRED丢弃的策略，避免TCP的全局同步，提高拥塞时承载网设备网络通行效率。

【技术领域】

本发明涉及计算机网络技术领域，特别是涉及一种拥塞时保证绿包优先QoS的方法和装置。

【背景技术】

近年来，随着网络技术的更新迭代，接入网设备4G/5G基站大规模的使用，带来的是核心网设备中数据流量的爆发式增长。网络中不同类型的数据流均在网络路由节点中形成了很大的负担，网络拥塞的问题也随之而来。在网络通信中，网络拥塞是导致的延迟和吞吐量QoS指标的关键因素。在高负载的网络节点上，提高网络拥塞情况的网络带宽利用率和保证不同业务的服务质量显的尤为重要。目前常见的网络拥塞策略有尾部丢弃(Tail-Drop)和加权随机先期检测(Weighted Random Early Detection，简写为：WRED)。

Tail-Drop是一种传统的丢弃策略，当队列长度达到设定的最大缓存深度的时候，进入缓存的报文会被选择丢弃。这种传统丢弃策略会引发TCP全局同步的现象，具体的是接入侧通过调整TCP滑动窗口大小，来进行拥塞的避免，这样会导致的网络的反复震荡，降低网络传输效率。

WRED拥塞丢弃策略，是队列缓存达到拥塞的某种程度后，对进队列的报文随机丢弃。这种方式可以避免TCP全局同步的发生。由于早期丢弃的随机性，TCP会话均不会同时进入到慢启动或者同时保持高速率的发送状态，而是始终有一些高速率发送，这样就能保证网络带宽的较高利用率。WRED可以绑定到不同优先级队列并能配置不同颜色报文的RED参数。但是在分布式系统中保证入口绿包的CIR是必要的，目前Tail-Drop和WRED的丢弃策略无法保证绿包优先于高优先级黄包，一旦出口拥塞，那么入口的绿包带宽就会被高优先级黄包占用。违背了绿包CIR的最初的设计目的和意义。在分布式系统中，为了保证绿包CIR，常用方法是将入口的绿包映射到比较高的优先级进而实现，虽然能保证绿包的优先通过，但是黄绿包进入不同队列就会导致报文的乱序问题。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的问题是现有WRED和Tail-Drop中丢弃策略在分布式系统中出口无法感知入口缓存拥塞情况，无法保证入口交换设备的绿包报文的优先通过的问题。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种拥塞时保证绿包优先QoS的方法，入口侧不同的数据报文对应有各自的优先等级，相同优先等级的报文被导入同一缓存队列中；其中，所述入口侧存储有所述数据包报文优先等级、队列缓存占用情况与相应上报用的拥塞值之间的映射关系，方法包括：

各个入口侧监测其拥有的一个或者多个队列的缓存量情况，并根据各自队列中所包含的各优先级数据包的队列缓存占用情况，匹对所述映射关系，得到相应的上报拥塞消息中所要携带的拥塞值；

将相应数据包优先级、对应拥塞值、入口标识号中的一项或者多项携带在拥塞消息中发送给出口侧；

出口侧接收来自各个入口侧发送的所述拥塞消息，并提取相应数据包优先级、对应拥塞值、入口标识号中的一项或者多项后，生成下发给各个入口侧的丢包策略或者丢包策略参数，以便相应入口侧通过所述丢包策略或者丢包策略参数完成绿包的QoS传输。

优选的，所述丢包策略参数表现为所述队列丢弃阈值，所述提取相应数据包优先级、对应拥塞值、入口标识号中的一项或者多项后，生成下发给各个入口侧的丢包策略或者丢包策略参数，以便相应入口侧通过所述丢包策略或者丢包策略参数完成绿包的QoS传输，具体包括：