[发明专利]网络拥塞控制方法、装置和系统

说明书

本发明实施例提供一种网络拥塞控制方法，所述方法包括：发送端设备以预设的初始化速率发送去程探测报文至目的端设备；其中，所述去程探测报文经所述网络的中间设备的出端口预留带宽限速转发后部分或者全部到达所述目的端设备；接收目的端设备回传的回程探测报文；其中，所述回程探测报文对应于所述目的端设备接收到的探测报文；根据接收的所述回程探测报文确定数据报文发送速率，并以所述发送速率发送数据报文。

技术领域

本发明涉及网络传输领域，特别涉及一种网络拥塞控制方法、装置和系统。

背景技术

传统TCP协议的拥塞控制基于丢包等拥塞信号检测网络拥塞状况进而从源端来控制发包速率。当源端未检测到丢包时盲目增加数据报文的发送速率；当检测到丢包时将发送窗口大小减半，从而降低发包速率缓解网络拥塞。该拥塞控制策略是一种“后知后觉”的机制，当源端接收到丢包信号时网络已经发生了拥塞，即已经造成了性能的损失，后续的降速调整已经滞后于网络拥塞的时间点。此机制下网络出现拥塞成为常态，路由器输出队列出现包的积压也成为常态，而积压队列中的排队时间严重恶化了数据传输的端到端时延。另外，采用盲目尝试的发包方案导致传统TCP协议收敛极慢：端侧由于无法准确得知网络链路的负载状况，采用尝试的方法在策略收敛点(丢包点)附近采用和式增加，积式减少(additive increase multiplicative decrease，AIMD)方式反复增大/减小发包速率，探索合适的传输速率，形成锯齿波从而降低网络资源利用率。

针对传统TCP拥塞控制的问题，业界普遍应用的是端到端协同的拥塞控制策略。在这种策略的执行过程中，除了端侧的设备(源端设备、目的端设备)外，中间的网络设备(路由器、交换机)也会参与数据报文传输速率的调节，实时反馈当前网络设备的负载状况。由于有了中间网络的参与，这类拥塞控制策略可以更准确的实时感知网络的拥塞状况，相比于纯端侧的拥塞策略对发包速率的控制更加准确。

然而，由于有了网络中间设备的参与，端到端的拥塞控制重要需要解决的是来回路径不对称造成的拥塞控制机制不能广泛适用的问题。在比较特殊的数据中心网络(datacenter network,DCN)场景中，来回路径的对称可以通过交换机上调节一致性的哈希算法来满足；然而在更为一般的广域网(wide area network,WAN)场景中，并不是每个交换机都由自己管控，因此无法通过同样的方法控制数据传输的来回程路径一致。因此，现有的端到端协同的拥塞策略主要局限在数据中心网络场景，使用场景有很强的局限性。

发明内容

为了在更多的网络场景中进行网络拥塞控制，本发明实施例提供了一种网络拥塞控制方法、装置和系统。

本发明一方面提供一种网络拥塞控制方法，所述方法包括：

发送端设备以预设的初始化速率向目的端设备发送去程探测报文；其中，所述去程探测报文经由所述网络的中间设备通过其出端口预留带宽限速转发后部分或者全部到达所述目的端设备；接收目的端设备回传的回程探测报文；其中，所述回程探测报文对应于所述目的端设备接收到的探测报文；根据接收的所述回程探测报文确定数据报文发送速率，并以所述发送速率发送数据报文。

可选地，在一个特别的实现根据接收的所述回程探测报文确定数据报文发送速率，并以所述发送速率发送数据报文，这个步骤的方案中，发送端可以每接收到一个回传的回程探测报文，发送一个数据报文。

可选地，在另一个特别的实现中，

根据所述网络中数据报文的平均包长、所述回程探测报文的包长及所述网路的中间设备的出端口预留带宽占其出端口总带宽的比例，计算每个回程探测报文对应的待发送的数据报文的数目n，n为自然数；所述回程探测报文的包长与所述去程探测报文的包长相同；可选地，通过公式计算n；其中：rtar为所述网路的中间设备的出端口预留带宽占其出端口总带宽的比例；Sdata为所述网络中数据报文的平均包长；Scredit为所述回程探测报文的包长，表示对进行向上取整。