[发明专利]一种基于数据包偏转统计的网络流量控制方法

摘要

本发明涉及一种基于数据包偏转统计的网络流量控制方法，包括添加集中式网络拥塞控制器及网络路由部件，统计片上网络流量数据及网络状态，集中控制器收集路由统计数据信息，进行拥塞判断及拥塞源判断，进行网络拥塞控制。现有的网络拥塞控制方法一般采用“黑盒子”方式，不清楚网络中的具体偏转情，当网络发生拥塞时限制注入率高的所有节点，那些注入率高的非拥塞节点同样受到限制；而本发明通过判断每个路由的具体拥塞情况确定拥塞节点，从而进行有效的放矢的网络拥塞控制。与现有技术相比，本发明能更好地确定网络中具体的网络拥塞源，在降低网络平均延迟和网络拥塞程度方面相对提高5%～10%左右。

主权项

一种基于数据包偏转统计的网络流量控制方法，其特征在于，通过记录网络中的数据偏转情况，确定具体网络拥塞源，并对拥塞源进行注入控制，有效地减少无缓存片上网络的拥塞程度；所述方法包括以下步骤：步骤1，添加集中式网络拥塞控制器及网络路由部件；步骤1.1，在片上网络中添加一个集中式网络拥塞控制器；步骤1.2，在每个无缓存片上网络路由中添加部件；步骤2，统计片上网络流量数据及网络状态；步骤2.1，路由统计其接受到的所有数据包flit的偏转情况；由偏转计数器组DRC统计接受到的所有flit的偏转次数，每一个计数器对应一个路由；当某个flit在某个路由上发生偏转时，相应的偏转计数器加1；步骤2.2，统计饥饿数；由饥饿情况计数器SRC统计饥饿数，当路由发生饥饿时，路由中的饥饿计数器SRC加1；步骤2.3，统计注入数；由数据包注入数量计数器JRC统计注入数，每当路由节点向网络中成功注入一个数据包时，路由中的数据包注入计数器JRC加1；步骤2.4，统计指令条量；由指令计数器IRC统计指令，每当和网络路由对应的处理器执行完成一条指令后，路由中的指令计数器IRC加1；步骤3，集中控制器CC收集步骤2得到的路由统计其接受到的所有数据包flit的偏转情况；步骤3.1，每隔T个周期，集中控制器CC向网络中的所有路由器广播信息收集的请求数据包；T≥1；步骤3.2，路由节点收到集中控制器CC发来的数据收集请求后，将收集到的所有数据打成一个网络数据包，然后发送给集中控制器CC作为其请求数据包的响应，同时使所有数据统计计数器归零；步骤3.3，集中式控制器CC接收到所有应答数据包后，对数据包中的统计信息进行解析和分类；步骤4，进行拥塞判断及拥塞源判断；步骤4.1，集中控制器CC计算各个路由的饥饿率SR和平均每个flit对应的指令数IPF，公式分别如下：SR=SRCT]]>IPF=IRCJRC]]>式中，SRC、IRC、JRC分别为计数器SRC、IRC、JRC的值；如果某一个路由的SR满足则认为网络发生了拥塞，进行后继步骤的执行；否则，返回步骤2；α为可调常量系数，取0.1≤α≤1.0；步骤4.2，由集中控制器CC对收集的偏转数据进行累加统计并排序；即将计数器组中相同位置的数据累加，其和记为TD，然后求其平均值M；步骤4.3，遍历TD，如果TD[i]大于M/n，则认为路由节点i是网络拥塞节点；n为可调节系数，取正整数值；步骤5，网络拥塞控制；步骤5.1，对于网络拥塞节点进行注入率节流限制，节流程度大小TR为：TR＝IR×βIR=JRCT]]>式中，IR为注入率，β为可调节系数，取0.1≤β≤1.0；对于非拥塞节点，TR＝0；步骤5.2，网络集中控制器CC将每个路由的TR发送给相关的路由节点；路由节点根据TR更新路由器中的节流寄存器TRR；在路由注入数据包时，不在当前时钟进行包注入的概率等于TRR的值。