[发明专利]一种数据中心网络中基于主机端流量调度的传输控制方法

说明书

本发明公开了一种数据中心网络中基于主机端流量调度的传输控制方法，包括：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积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；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据包的调度顺序和丢包顺序；数据包从发送方主机端的网卡队列进入交换机队列；按照数据包的调度顺序，数据包从交换机队列进入接收方主机端，接收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。本发明通过将网络中的丢包转移至主机端中，可有效缓解网络丢包，提高网络资源利用率。

技术领域

本发明属于云数据中心网络传输领域，更具体地，涉及一种数据中心网络中基于主机端流量调度的传输控制方法。

背景技术

越来越多的应用移向云数据中心，导致云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千差万别的网络数据流。这些复杂的网络数据流都要争用有限的网络资源，导致很难保证云数据中心复杂应用的QoS需求；同时，云数据中心传输网络数据流具有突发性，当多个时延敏感应用的数据流并发的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时延的QoS保障。同时，多个数据流争用一个共享的网络链路时，大块数据流容易将小块数据流的多个数据包分割开来，致使一部分小块数据流的数据包长时间无法被传送，大大地增加时延敏感应用的尾时延，从而降低整体的传输性能。另一方面，为提升资源利用率，云数据中心一般都在一个物理机上布置多个虚拟机，再以虚拟机为服务单元面向租户提供服务，这进一步使云数据中心应用更加复杂。

现有保障云数据中心网络QoS(quality of service,服务质量)的传输方案大致可以分为两类：一类是，云数据中心网络传输协议，这类方案具有很好的可部署性，不需要提前获知任何云数据中心应用的数据特征，也不需要修改任何软硬件，因此能很好的适用于各类云数据中心；但是，这类方案由于对云数据中心复杂的应用缺乏明确地区分，导致很难提供非常出众的性能。另一类云数据中心多队列传输方案，利用提前获知的云数据中心应用的数据特征，来明确地区分各类复杂的应用，并为这些应用提供差异化的QoS保障，由于针对不同的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，这类方案存在两个明显的缺陷：一是，它们需要提前获知云数据中心复杂应用的数据特征，首先，云数据中心的应用一般都是动态变化的，动态地提取这些复杂应用的数据特征是不现实的。另外，动态地将这些复杂的数据特征从用户态传输到传输层，会带来很大的开销。二是，这类传输方案一般都需要修改上层应用，或者定制特定功能的交换机，来完成特定的流量调度机制，这导致这类方案很难在现在的云数据中心中实施。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有技术无法在不改动云数据中心硬件的前提下兼顾网络传输性能的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种数据中心网络中基于主机端流量调度的传输控制方法，该方法包括以下步骤：

S1.数据包抵达发送方主机端的网络协议栈时，根据所述数据包所属应用当前累积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所述数据包的优先级；

S2.所述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，所述网卡队列根据所述数据包的优先级来确定所述数据包的调度顺序和丢包顺序；

S3.所述数据包从发送方主机端的网卡队列进入交换机队列；

S4.按照所述数据包的调度顺序，所述数据包从所述交换机队列进入接收方主机端，接收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。