1.一种基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制方法,其特征在于,包括:获取数据中心网络的结构,包括交换机、发送端和接收端;基于数据与信用及端到端反馈框架中设计数据与信用耦合机制的原则,开发基于ECN的信用速率控制机制,用于管理数据拥塞和信用拥塞,进行数据中心网络全环路的拥塞控制;所述基于ECN的信用速率控制机制包括:设置交换机是拥塞点位置,发送端是通知点位置,接收端是反应点位置;接收端通过信用传输的反向路径发送信用,从发送端拉取数据包,并采用信用速率限制以防止反向路径的数据拥塞;对信用拥塞和数据拥塞使用相同的ECN反馈信号;当信用/数据队列发生拥塞时,交换机为信用/数据包标记ECN标签,当信用/数据队列不发生拥塞时,不为信用/数据包标记ECN标签;根据标记ECN标签的结果,包括信用/数据包携带ECN标签和不携带ECN标签,采用基于ECN的信用速率控制算法对信用速率进行动态调整;所述数据中心网络全环路的拥塞控制,包括:设计推测性探测机制,用于防止拥塞控制过程中流的首次RTT传输中的带宽浪费;所述RTT是流的往返时延,表示从发送端发送数据包到发送端接收到反馈的时间;制定数据重传策略和信用重传策略,应对拥塞控制过程中的数据丢失和信用丢失;设计基于信用驱动的流调度机制,通过接收端信用速率限制和交换机端信用选择性丢弃实现流调度控制;所述基于信用驱动的流调度机制,包括:接收端同时接收多个流时,将首先满足最短DRRT 流的需求,并为最短DRRT 流的数据包标记一个高优先级标签,对应信用也被标记高优先级标签;所述DRRT表示流达到截止期限的剩余时间,所述最短DRRT 流是指流的DRRT值在同时接收的多个流中达到最小;采用基于信用驱动的流调度算法实现接收端信用速率限制;通过交换机端信用选择性丢弃,加速最短 DRRT 流在交换机端的传输,包括为交换机的信用队列设置阈值 ,当信用队列长度超过阈值 时,交换机选择丢弃未标记高优先级标签的信用。
2.根据权利要求1所述的基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制方法,其特征在于,所述数据中心网络至少包括两个交换机、两个发送端和两个接收端;所述ECN是显式拥塞通知的网络协议方式,允许交换机在发生拥塞时,通过标记数据包的头部字段显式地通知发送端或接收端出现拥塞的信息。
3.根据权利要求2所述的基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制方法,其特征在于,设标记ECN标签的结果变量为 ,若 ,表示信用/数据包携带ECN标签,信任拥塞发生,若 ,表示信用/数据包不携带ECN标签,信任拥塞不发生;设置权重因子 ,用于平衡不同流的带宽分配;所述采用基于ECN的信用速率控制算法对信用速率进行动态调整,包括:步骤110,初始化参数:设定流的集合 ;设定信用速率的链路带宽比 的取值;获取网络的链路带宽 ;设定信用速率 取最大值 ,其中,最大值赋值为 ;设定信用速率进行动态调整的更新周期 ;设定初始权重因子 ;获取初始 ;获取最小权重因子 ,用于控制信用速率的下降幅度;步骤120,每个更新周期 内,依据 的取值情况,判断信用拥塞是否发生,并对信用速率进行动态调整:若 ,信用拥塞发生,则降低信用速率,对信用速率赋值: ,其中, 是信用速率的降速比,利用最小权重因子 ,重置权重因子 ;若 ,信用拥塞不发生,则利用权重因子 对信用速率赋值进行平滑赋值: ;动态调整权重因子: ,其中, 是最大权重因子,用于控制信用速率的恢复速度;更新 值;在 中剔除执行结束的 ;步骤130,重复执行步骤120,直到满足终止条件 ,输出 。
4.根据权利要求3所述的基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制方法,其特征在于,所述推测性探测机制包括:采用优先级队列来区分普通数据包和最后一个DDP数据包,并将最后一个DDP数据包设置为最高优先级;所述DDP数据包是指DDP数据的数据包,所述DDP数据是指按截止期限驱动协议设定的数据量阈值;在网络缓冲区数据队列溢出的情况下优先丢弃普通数据包,保留DDP数据包。
5.根据权利要求4所述的基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制方法,其特征在于,所述制定数据重传策略和信用重传策略,应对拥塞控制过程中的数据丢失和信用丢失的过程,包括:制定基于数据序列号的连续性的数据重传策略,应对数据队列溢出导致的数据丢失,包括:接收端通过计算两个连续到达数据包携带的数据序列号的差值来确定丢失的数据包;检测到数据包丢失时,接收端将丢失的数据包的数据序列号记录在下一个发送的信用中;发送端接收到携带数据序列号的信用时,重传所述丢失的数据包,且不再发送由相同信用驱动的其他数据包;制定基于信用序列号连续性的信用重传策略,应对严重信用拥塞下的信用队列溢出造成的信用丢失,包括:接收端通过计算两个连续到达的数据包之间的信用序列号的差值,来确定丢失的信用数量;从丢失的信用数量中确定其中需要重传的信用数量,接收端将需要重传的信用数量加到已发送信用的总数中,确保所有数据包都能通过信用以一对一的方式进行驱动。
6.根据权利要求5所述的基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制方法,其特征在于,所述基于信用驱动的流调度算法包括:步骤210,输入参数:流的集合 ,流的DRRT值集合 ,以及流的信用速率限制集合 ;设定信用速率的链路带宽比 的取值;获取网络的链路带宽 ;步骤220,初始化参数:设置最大信用速率: ;当前信用速率的初始化: ;临时信用速率限制的初始化: ;步骤230,重复执行主循环步骤:步骤231,每次数据包到达时,检查数据包所属的流;步骤232,若数据包属于当前流 , ,则在当前流中执行循环:当 是集合 中的最小值,设置第 个流的信用速率限制为最大信用速率: ;更新临时信用速率限制: ;标记高优先级标签;当 不是集合 中的最小值,设置第 个流 的信用速率限制为临时信用速率限制: ;结束当前流的循环,在 中进行剔除执行结束的 ,跳回步骤231;若数据包不属于当前流 ,跳出步骤232的循环,执行步骤233;步骤233,若数据包不属于当前流 , ,处理新流的加入 :设置新流的信用速率限制为临时信用速率限制: ;更新当前信用速率限制: ;步骤240,重复执行步骤230,直到满足终止条件 ,输出 , , ,以及高优先级标签。
7.根据权利要求6所述的基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制方法,其特征在于,所述链路带宽比取 。
8.一种基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制装置,其特征在于,所述装置利用如权利要求1所述方法的步骤进行基于数据与信用耦合的数据中心网络拥塞控制,所述装置包括如下模块:第一模块,用于获取数据中心网络的结构,包括交换机、发送端和接收端;第二模块,用于基于数据与信用及端到端反馈框架中设计数据与信用耦合机制的原则,开发基于ECN的信用速率控制机制,用于管理数据拥塞和信用拥塞,进行数据中心网络全环路的拥塞控制;所述第二模块还包括:子模块1,用于设置交换机是拥塞点位置,发送端是通知点位置,接收端是反应点位置;子模块2,用于使接收端通过信用传输的反向路径发送信用,从发送端拉取数据包,并采用信用速率限制以防止反向路径的数据拥塞;子模块3,用于对信用拥塞和数据拥塞使用相同的ECN反馈信号;当信用/数据队列发生拥塞时,交换机为信用/数据包标记ECN标签,当信用/数据队列不发生拥塞时,不为信用/数据包标记ECN标签;子模块4,用于根据标记ECN标签的结果,包括信用/数据包携带ECN标签和不携带ECN标签,采用基于ECN的信用速率控制算法对信用速率进行动态调整。