[发明专利]一种面向多租户虚拟化网络的拥塞控制方法

说明书

本发明涉及拥塞控制算法技术领域，且公开了一种面向多租户虚拟化网络的拥塞控制方法，根据接收速率探测网络可用带宽并计算指导速率值，当发送方监测到拥塞时将该值赋值发送速率，实现速率快速收敛，拥塞快速消除。本发明融合RDMA现有主流拥塞控制算法框架，具体包括基于时延和基于ECN的拥塞控制技术，而无需改动网内设备和现有算法框架，具有高可行性和可部署性，该方法同时支持使用ECN和RTT拥塞信号监测链路拥塞情况，通过动态监测网络中的链路情况与发送端速率快速收敛实现准确预防和控制拥塞，解决数据传输时延长和网络拥塞恢复慢等问题。

技术领域

本发明涉及拥塞控制算法技术领域，具体为一种面向多租户虚拟化网络的拥塞控制方法。

背景技术

随着互联网各类应用场景对海量数据分析和处理的要求日益增长，分布式机器学习技术的网络瓶颈越来越明显，为满足更高吞吐、更低时延的网络需求，RDMA通过将其传输层卸载到NIC来绕过内核进行数据包处理，并通过使用无损网络消除数据包丢失，在降低CPU开销的同时实现了高吞吐量和超低时延。当前，RDMA技术开始用于多租户的虚拟化网络环境(如基于容器、虚拟机等)。RoCEv2是当前在以太网上广泛应用的RDMA传输协议，使用基于ECN拥塞信号的DCQCN算法或基于RTT拥塞信号的Timely算法解决拥塞，均使用启发式的慢试探调速方法，不能快速收敛速率，解除拥塞速度慢，因此难以满足低时延、高吞吐的网络需求，严重影响了RDMA的性能。为解决以上问题，研究在多租户虚拟化的网络环境下，提出一种面向多租户虚拟化网络的拥塞控制技术，同时支持使用ECN和RTT拥塞信号监测链路拥塞情况，通过动态监测网络中的链路情况与发送端速率快速收敛实现准确预防和控制拥塞，解决数据传输时延长和网络拥塞恢复慢等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种面向多租户虚拟化网络的拥塞控制方法，根据接收速率探测网络可用带宽并计算指导速率值，当发送方监测到拥塞时将该值赋值发送速率，实现速率快速收敛，拥塞快速消除，解决了上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种面向多租户虚拟化网络的拥塞控制方法，该方法融合RDMA现有主流拥塞控制算法框架，具体包括基于时延的拥塞控制和基于ECN的拥塞控制方法，无需改动网内设备和现有算法框架，具有高可行性和可部署性。

优选的，所述基于时延的拥塞控制方法包括以下内容：

发送节点维护发送窗口，记录当前待发送及已发送且未收到确认的数据包编号；

依窗口记录的编号顺序依次向接受方发送数据包，并记录当前时间戳T1；

接受方收到数据后，构建确认数据包，并将该数据包发送给发送方；

发送方收到确认数据包后，记录当前时间戳T2，根据发送数据包时间戳T1和接收确认数据包时间戳T2计算数据包往返时延RTT，公式为RTT＝T2-T1。

优选的，发送方以K为周期，每周期统计一次收到的确认数据包数量，计算本周期接收方的接受速率V1。如果此RTT超过预设阈值M1，或此RTT大于上一数据包RTT，则根据预设降速参数a与接受速率V1计算更新发送方发送速率V3，公式为V3＝V1*a。

优选的，如果此RTT低于预设阈值M2，或此RTT小于上一数据包RTT，则根据预设增速参数b与当前发送方发送速率V2计算更新发送方发送速率V3，公式为V3＝V2+b。

优选的，RDMA基于ECN标记拥塞的拥塞控制方法包括以下内容：

发送节点维护发送窗口，记录当前待发送及已发送且未收到确认的数据包编号；

依窗口记录的编号顺序依次向接受方发送数据包；

接受方收到数据后，构建确认数据包，并将该数据包发送给发送方；