一种拥塞控制方法以及装置与流程

本申请涉及通信，尤其涉及一种拥塞控制方法以及装置。

背景技术：

1、目前，在数据中心网络中计算机之间可以通过远程直接内存访问(remote directmemory access，rdma)进行数据交换，从而使计算机的网络接口卡(network interfacecard，nic)通过网络从另外一个计算机的内存读取或者向另外一个计算机的内存写入数据，而不需要计算机的操作系统介入。rdma在以太网上运行称为rdma穿越汇聚以太网(rdmaover converged ethernet，roce)技术。为了避免网络拥塞丢包给基于roce技术的网络带来性能损失，需要采用先进的网络拥塞控制方法。目前，数据中心量化拥塞通知(datacenter quantized congestion notification，dcqcn)算法是第二代rdma穿越汇聚以太网(rdma over converged ethernet version 2，rocev2)网络中使用最广泛的拥塞控制算法之一。

技术实现思路

1、本专利提出一种拥塞控制方法，将rdma协议自带的丢包检测功能和基础dcqcn算法相融合。具体应用在响应点算法上，利用rdma协议自带的丢包检测功能感知网络路径中是否存在丢包，如果判断网络路径中出现丢包，则快速将被控流的发送速率降至较低值；若未接收可以感知出网络中存在丢包的信息时，则仍按原先响应点算法正常升速降速维护。本方案将rdma协议自带的丢包检测功能和dcqcn算法相融合，增强了dcqcn算法对网络丢包的感知能力，无需新增报文类型且易于实现，在感知到网络中存在丢包时快速降低被控流发送速率，可快速缓解大规模网络拥塞情况，有利于在出现大规模高并发受控流的情况下进行网络拥塞控制。

2、第一方面，本申请提供一种拥塞控制方法，用于第一网卡向第二网卡发送远程直接内存访问的业务报文。本申请所提供的拥塞控制方法包括，在第一网卡判断第一网卡发送业务报文至第二网卡出现丢包的情况下，第一网卡根据第一拥塞控制策略将第一网卡对第二网卡的报文发送速率从第一速率切换至第二速率，第二速率明显小于第一速率，业务报文包括第一网卡对第二网卡发出的业务报文。本申请所提供的拥塞控制方法还包括，在第一网卡判断第一网卡发送业务报文至第二网卡没有丢包的情况下，第一网卡根据第二拥塞控制策略将第一网卡对第二网卡的报文发送速率按照第一速率进行升速降速维护。其中，第二拥塞控制策略，包括通过第一网卡和第二网卡之间的交换机检测当前的网络路径是否发生拥塞，交换机在网络路径发生拥塞的情况下在业务报文上标注拥塞信息，第二网卡根据包含拥塞信息的业务报文返回拥塞通知包至第一网卡，第一网卡根据拥塞控制模块的控制算法持续增加业务报文的发送速率，并且在接收到来自第二网卡的拥塞通知包的情况下进行逐级降速。本申请方法通过rdma网络自带的丢包感知策略，通过在网络中存在丢包的情况下快速降低业务报文发送速率的方式，保证业务报文的发送速率稳定可控并且使得发送速率快速收敛。

3、关于前文所提到的拥塞控制方法，关于第一网卡判断第一网卡发送业务报文至第二网卡时出现丢包的方式包括，在第一网卡接收到包序列号错误确认报文的情况下，或者，在第一网卡长时间未接收到业务报文需要进行超时重传的情况下，第一网卡判断第一网卡发送业务报文至第二网卡出现丢包。其中，第二速率为第一网卡发送业务报文的可配置速率的最低值，包序列号错误确认报文包括第二网卡发出的用于表示业务报文的包序列号不匹配的否定确认报文。

4、关于前文所提到的拥塞控制方法，关于第一网卡根据第一拥塞控制策略将第一网卡对第二网卡的报文发送速率从第一速率切换至第二速率之后，还包括在所述第一网卡判断网络路径中未出现丢包的情况下，第一网卡根据第二拥塞控制策略将业务报文的发送速率按照第一速率进行升速降速维护。其中，所述网络路径中未出现丢包的情况包括，所述第一网卡未接收所述包序列号错误确认报文，以及，所述第一网卡判断无需进行超时重传。

5、第二方面，本申请提供一种拥塞控制装置，配置于第一网卡。首先是接收模块，用于接收业务报文、检测是否接收到拥塞通知包以及判断第一网卡发送业务报文至第二网卡是否出现丢包，其中，业务报文包括第一网卡对第二网卡发出的业务报文以及拥塞通知包。其次是拥塞控制模块，用于在接收模块判断第一网卡发送业务报文至第二网卡出现丢包的情况下，根据第一拥塞控制策略将第一网卡对第二网卡的报文发送速率从当前的第一速率切换至第二速率，第二速率明显小于第一速率。拥塞控制模块还用于在接收模块判断第一网卡发送业务报文至第二网卡时没有丢包的情况下，根据第二拥塞控制策略将第一网卡对第二网卡的报文发送速率按照第一速率进行升速降速维护，其中，第二拥塞控制策略包括通过第一网卡和第二网卡之间的交换机检测当前网络路径是否发生拥塞，交换机在网络路径发生拥塞的情况下在业务报文上标注拥塞信息，第二网卡根据包含拥塞信息的业务报文返回所述拥塞通知包至第一网卡，第一网卡根据拥塞控制模块的控制算法持续增加业务报文的发送速率，并且在接收到来自第二网卡拥塞通知包的情况下进行逐级降速。最后是发送模块，用于发出业务报文，第一网卡发出的业务报文按照限制速率向第二网卡发送业务报文，限制速率包括由拥塞控制模块确定的第一速率和第二速率。本申请装置通过rdma网络自带的丢包感知策略，通过在网络中存在丢包的情况下快速降低业务报文发送速率的方式，保证业务报文的发送速率稳定可控并且使得发送速率快速收敛。

6、关于前文所提到的装置，接收模块具体用于在接收到包序列号错误确认报文的情况下，或者，在长时间未接收到业务报文需要进行超时重传的情况下，判断第一网卡发送业务报文至第二网卡出现丢包。其中，第二速率为第一网卡发送业务报文的可配置速率的最低值，包序列号错误确认报文包括所述第二网卡发出的用于标识接收到的业务报文的包序列号不匹配的否定确认报文。

7、关于前文所提到的装置，接收模块还用于在所述第一网卡判断网络路径中未出现丢包的情况下，判断第一网卡与第二网卡的网络路径中不存在丢包，并通知拥塞控制模块根据第二拥塞控制策略将业务报文的发送速率按照第一速率进行升速降速维护。其中，所述网络路径中未出现丢包的情况包括，所述第一网卡未接收所述包序列号错误确认报文，以及，所述第一网卡判断无需进行超时重传。

8、第三方面，本申请提供一种数据处理设备，该数据处理设备包括存储器和处理器，其中，存储器中存储指令，处理器运行存储器中的指令的情况下，能够执行第一方面任一种可能实现方式中的拥塞控制方法。

9、第四方面，本申请提供一种计算机存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在数据处理设备上运行时，使得数据处理设备执行第一方面任一种可能实现方式中的拥塞控制方法。

技术特征：

1.一种拥塞控制方法，其特征在于，用于第一网卡向第二网卡发送远程直接内存访问的业务报文，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网卡判断所述第一网卡发送业务报文至所述第二网卡时出现丢包，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二速率包括所述第一网卡发送所述业务报文的可配置速率的最低值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一网卡根据第一拥塞控制策略将所述第一网卡对所述第二网卡的报文发送速率从第一速率切换至第二速率之后，所述方法还包括：

5.一种拥塞控制装置，其特征在于，配置于第一网卡，包括:

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收模块，具体用于：

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二速率包括所述第一网卡发送所述业务报文的可配置速率的最低值。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收模块，还用于：

9.一种数据处理设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，所述存储器中存储指令，在所述处理器运行所述存储器中的指令的情况下，能够执行如权利要求1至4任一项所述的方法。

10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有程序指令，当所述程序指令在数据处理设备上运行时，使得数据处理设备执行所述权利要求1至4任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一种拥塞控制方法以及装置。在第一网卡判断第一网卡发送业务报文至第二网卡出现丢包的情况下，第一网卡根据第一拥塞控制策略将第一网卡对第二网卡的报文发送速率从当前的第一速率切换至第二速率，第二速率明显小于第一速率。在第一网卡判断第一网卡发送业务报文至第二网卡没有丢包的情况下，第一网卡根据第二拥塞控制策略将第一网卡对第二网卡的报文发送速率按照第一速率进行升速降速维护。本申请通过将RDMA协议的丢包检测功能与DCQCN算法融合，增强了DCQCN算法对网络丢包的感知能力，无需新增报文类型且易于实现，在感知存在网络丢包时快速降低报文发送速率，有利于在出现大规模高并发受控流的情况下进行网络拥塞控制。

技术研发人员：修强
受保护的技术使用者：珠海星云智联科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16