本發(fā)明涉及緩存管理技術(shù)，尤其涉及一種網(wǎng)絡擁塞控制方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著網(wǎng)絡應用規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)路帶寬資源需求不斷攀升，有限帶寬容量下網(wǎng)絡擁塞現(xiàn)象頻繁發(fā)生，網(wǎng)絡擁塞控制成為提升網(wǎng)絡服務質(zhì)量的關(guān)鍵因素。隨機早期丟棄技術(shù)就是目前采用的一種網(wǎng)絡擁塞控制方法，通過計算隊列占用緩存情況來提前預判緩存空間的擁塞，當檢測隊列緩存占用超過閾值就隨機丟棄到達的數(shù)據(jù)包來緩解擁塞，使得在數(shù)據(jù)溢出緩存空間之前進行早期丟棄，避免緩存溢出導致大量連續(xù)丟包。

當前隨機早期丟棄技術(shù)的方案大致包括：預先設置分組的丟棄閾值和丟棄概率，并計算隊列的緩存占用；當隊列緩存占用小于設置的低緩存閾值，該隊列的所有到達的分組進入緩存；當隊列緩存占用處于低緩存閾值和高緩存閾值之間時，根據(jù)預設的丟棄概率對該隊列到達的分組進行隨機丟棄；當隊列緩存占用超過高緩存閾值時，將該隊列所有到達的分組全部丟棄。

當前隨機早期丟棄技術(shù)均采用靜態(tài)配置丟棄概率的方案，使得對配置依賴性強，靜態(tài)配置無法很好的適應網(wǎng)絡的動態(tài)變化，緩存利用率比較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例期望提供一種網(wǎng)絡擁塞控制方法和裝置，使得對分組數(shù)據(jù)包的丟棄能夠適應網(wǎng)絡的動態(tài)變化，提高了緩存的利用率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種網(wǎng)絡擁塞控制方法，所述方法包括：當新分組到達時，獲取所述新分組所在隊列在所述新分組到達之后的第一緩存占 用空間；其中，所述第一緩存占用空間包括所述隊列在所述新分組到達之前的第二緩存占用空間與所述新分組的長度；當所述第一緩存占用空間處于預設的第一閾值和第二閾值之間時，確定所述第一緩存占用空間對應的緩存級別；并按照預設的緩存級別與丟棄概率的對應關(guān)系確定所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率；其中，所述第一閾值小于所述第二閾值；將所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率與隨機生成的概率閾值進行比較：當所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率大于隨機生成的概率閾值時，將所述新分組進行丟棄；當所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率不大于隨機生成的概率閾值時，將所述新分組進入所述隊列緩存。

在上述方案中，當所述第一緩存占用空間小于所述第一閾值時，將所述新分組進入所述隊列緩存；當所述第一緩存占用空間大于所述第二閾值時，將所述新分組進行丟棄。

在上述方案中，所述緩存級別與丟棄概率的對應關(guān)系，具體包括：所述緩存級別越高，所述緩存級別對應的丟棄概率越大。

在上述方案中，所述每個緩存級別分別對應第一閾值和第二閾值之間的一個子閾值；相應的，所述確定所述第一緩存占用空間對應的緩存級別，具體包括：當所述第一緩存占用空間處于兩個緩存級別對應的子閾值區(qū)間時，所述第一緩存占用空間對應的緩存級別為兩個緩存級別中較低一級的緩存級別。

在上述方案中，所述隨機生成的概率閾值為在(0，1)范圍內(nèi)的任意生成的一個隨機數(shù)。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種網(wǎng)絡擁塞控制裝置，所述裝置包括：獲取單元、確定單元和執(zhí)行單元；其中，所述獲取單元，用于當新分組到達時，獲取所述新分組所在隊列在所述新分組到達之后的第一緩存占用空間；其中，所述第一緩存占用空間包括所述隊列在所述新分組到達之前的第二緩存占用空間與所述新分組的長度；所述確定單元，用于當所述第一緩存占用空間處于預設的第一閾值和第二閾值之間時，確定所述第一緩存占用空間對應的緩存級別；并按照預設的緩存級別與丟棄概率的對應關(guān)系確定所述第一緩存占用空間對應 的丟棄概率；其中，所述第一閾值小于所述第二閾值；所述執(zhí)行單元，用于將所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率與隨機生成的概率閾值進行比較：當所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率大于隨機生成的概率閾值時，將所述新分組進行丟棄；當所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率不大于隨機生成的概率閾值時，將所述新分組進入所述隊列緩存。

在上述方案中，具體還用于當所述第一緩存占用空間小于所述第一閾值時，將所述新分組進入所述隊列緩存；當所述第一緩存占用空間大于所述第二閾值時，將所述新分組進行丟棄。

在上述方案中，所述確定單元，具體用于所述緩存級別越高，所述緩存級別對應的丟棄概率越大。

在上述方案中，所述每個緩存級別分別對應第一閾值和第二閾值之間的一個子閾值；相應的，所述確定單元，具體用于：當所述第一緩存占用空間處于兩個緩存級別對應的子閾值區(qū)間時，將所述第一緩存占用空間對應的緩存級別確定為兩個緩存級別中較低一級的緩存級別。

在上述方案中，所述隨機生成的概率閾值為在(0，1)范圍內(nèi)的任意生成的一個隨機數(shù)。

本發(fā)明實施例提供了一種網(wǎng)絡擁塞控制方法和裝置，通過對隊列緩存情況進行分級，并按照隊列的緩存級別對應的丟棄概率將隊列到達的分組進行隨機丟棄，使得對分組數(shù)據(jù)包的丟棄能夠適應網(wǎng)絡的動態(tài)變化，提高了緩存的利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中的網(wǎng)絡擁塞控制方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中的網(wǎng)絡擁塞控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清 楚、完整地描述。

實施例一

如圖1所示，該方法包括：

S101：當新分組到達時，獲取新分組所在隊列在新分組到達之后的第一緩存占用空間；其中，所述第一緩存占用空間包括隊列在新分組到達之前的第二緩存占用空間與新分組的長度。

具體來說，新分組到達緩存區(qū)后，獲取新分組所在隊列在新分組達到之前的緩存占用情況，即第二緩存占用空間，再計算出隊列在新分組達到之后的緩存占用情況，即第一緩存占用空間。

S102：當?shù)谝痪彺嬲加每臻g處于預設的第一閾值和第二閾值之間時，確定第一緩存占用空間對應的緩存級別；并按照預設的緩存級別與丟棄概率的對應關(guān)系確定所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率；其中，第一閾值小于第二閾值。

在具體實施過程中，每個緩存級別分別對應第一閾值和第二閾值之間的一個子閾值；相應的，確定第一緩存占用空間對應的緩存級別，具體包括：當所述第一緩存占用空間處于兩個緩存級別對應的子閾值區(qū)間時，所述第一緩存占用空間對應的緩存級別為兩個緩存級別中較低一級的緩存級別。

在具體實施過程中，緩存級別越高，緩存級別對應的丟棄概率越大。

需要說明的是，最接近第一閾值的子閾值是第一緩存級，對應的丟棄概率是最小丟棄概率，由最小丟棄概率，根據(jù)等比遞增或固定增值的規(guī)則，可以計算出其他緩存級數(shù)對應的丟棄概率。

針對子閾值，需要進一步說明的是，每個子閾值區(qū)間的大小可以是均等的，可以是逐級增大或逐級減小的，也可以根據(jù)需求任意分配。另外，第一緩存占用空間對應的緩存級越靠近第一閾值，表明當前網(wǎng)絡的擁塞情況越輕，緩存區(qū)剩余的空間也就越大，對應的丟棄概率就越小，相反，第一緩存占用空間對應的緩存級越靠近第二閾值，表明當前網(wǎng)絡的擁塞情況越嚴重，緩存區(qū)剩余的空間也就越小，對應的丟棄概率就越大。

還需要說明的是，緩存級的個數(shù)越多，隨著網(wǎng)絡擁塞情況對丟棄概率的調(diào)整就越平滑，使緩存區(qū)空間的利用率越高，對網(wǎng)絡擁塞情況的調(diào)節(jié)作用也越好。

為了更好的適應擁塞的不同場景，緩存級的個數(shù)、緩存級空間的大小及最小丟棄概率這三個參數(shù)支持動態(tài)設置，可以根據(jù)網(wǎng)絡情況實時進行修改，較為靈活，同時，由于只需配置緩存級的個數(shù)、緩存級空間的大小及最小丟棄概率這三個參數(shù)，對硬件資源占用較少，實用價值高。

在具體實施過程中，當?shù)谝痪彺嬲加每臻g小于第一閾值時，將新分組進入所述隊列緩存；當?shù)谝痪彺嬲加每臻g大于第二閾值時，將新分組進行丟棄。

S103：將第一緩存占用空間對應的丟棄概率與隨機生成的概率閾值進行比較：

S104：當?shù)谝痪彺嬲加每臻g對應的丟棄概率大于隨機生成的概率閾值時，將新分組進行丟棄。

S105：當?shù)谝痪彺嬲加每臻g對應的丟棄概率不大于隨機生成的概率閾值時，將新分組進入所述隊列緩存。

在具體實施過程中，隨機生成的概率閾值為在(0，1)范圍內(nèi)的任意生成的一個隨機數(shù)。

需要說明的是，在S103之前生成一個(0,1)范圍內(nèi)的隨機數(shù)，并將隨機數(shù)與第一緩存占用空間對應的丟棄概率進行比較，丟棄概率越大，丟棄概率大于隨機數(shù)的幾率也就越大，反之，丟棄概率越小，丟棄概率大于隨機數(shù)的幾率也就越小。

進一步的，第一緩存占用空間所處的緩存級越接近第二閾值，說明當前網(wǎng)絡的擁塞情況越嚴重，此時，緩存級對應的丟棄概率也較大，從而丟棄概率大于隨機數(shù)的幾率也就較大，使得新分組有較大的可能性被丟棄，這樣，能夠快速釋放緩存區(qū)空間，緩解網(wǎng)絡擁塞。相反，第一緩存占用空間所處的緩存級越低，說明當前網(wǎng)絡的擁塞情況較輕，此時，緩存級對應的丟棄概率也較小，從而丟棄概率大于隨機數(shù)的幾率也就較小，使得新分組有較大的可能性正常入隊列，這樣，能夠在較大程度上保證數(shù)據(jù)完整性，提高緩存區(qū)空間的利用率。

以上技術(shù)方案將整塊緩存分散成多個緩存級來對應不同程度的網(wǎng)絡擁塞情況，當網(wǎng)絡擁塞較為嚴重時，使用較大的丟棄概率，當網(wǎng)絡擁塞較輕時，使用較小的丟棄概率，這樣就實現(xiàn)了通過緩存分級調(diào)整丟棄概率，自動適應網(wǎng)絡擁塞變化。

下面以一具體實例來對上述方法進行說明：

首先，將緩存區(qū)分為8個緩存分級，兩個緩存分級之間的子閾值空間大小為依次減小，最接近第一閾值的子閾值空間大小為14，后面的子閾值空間逐級減1，本隊列的最小丟棄概率p＝0.1，每個緩存級對應的丟棄概率是在最小丟棄概率的基礎(chǔ)上，以級數(shù)為倍數(shù)增加的，因此，1～8級對應的緩存空間和丟棄概率如下所示：

第1緩存級：緩存空間為(14,27)，丟棄概率為p＝0.1；

第2緩存級：緩存空間為[27,39)，丟棄概率為2*p＝0.2；

第3緩存級：緩存空間為[39,50)，丟棄概率為3*p＝0.3；

第4緩存級：緩存空間為[50,60)，丟棄概率為4*p＝0.4；

第5緩存級：緩存空間為[60,69)，丟棄概率為5*p＝0.5；

第6緩存級：緩存空間為[69,77)，丟棄概率為6*p＝0.6；

第7緩存級：緩存空間為[77,84)，丟棄概率為7*p＝0.7；

第8緩存級：緩存空間為[84,90)，丟棄概率為8*p＝0.8；

其中，第一閾值為14，第二閾值為90。

然后，當新分組達到緩存區(qū)時，獲取新分組所在隊列在新分組到達之后的第一緩存占用空間為50。

接下來，根據(jù)隊列的第一緩存占用空間可以確定當前處于第4緩存級，由此可得對應的丟棄概率為0.4。

最后，生成隨機數(shù)0.8，將隨機數(shù)與丟棄概率進行比較，可知丟棄概率小于隨機數(shù)，因此，新分組可以正常入隊。

這樣，當擁塞較輕微時，使用較小的丟棄概率，可以避免丟掉過多的分組數(shù)據(jù)。

下面以另一具體實例來對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明：

首先，將緩存區(qū)分為6個緩存分級，兩個緩存分級之間的子閾值空間大小為依次增大，最接近第一閾值的子閾值空間大小為10，后面的子閾值空間逐級加1。本隊列的最小丟棄概率p＝0.1，每個緩存級對應的丟棄概率是在最小丟棄概率的基礎(chǔ)上，以固定增量Δ＝0.15依次增加的，因此，1～6級對應的緩存空間和丟棄概率如下所示：

第1緩存級：緩存空間為(10,21)，丟棄概率為p＝0.1；

第2緩存級：緩存空間為[21,33)，丟棄概率為p+Δ＝0.25；

第3緩存級：緩存空間為[33,46)，丟棄概率為p+2*Δ＝0.4；

第4緩存級：緩存空間為[46,60)，丟棄概率為p+3*Δ＝0.55；

第5緩存級：緩存空間為[60,75)，丟棄概率為p+4*Δ＝0.7；

第6緩存級：緩存空間為[75,91)，丟棄概率為p+5*Δ＝0.85；

其中，第一閾值為10，第二閾值為91。

然后，當新分組達到緩存區(qū)時，獲取新分組所在隊列在新分組到達之后的第一緩存占用空間為90。

接下來，根據(jù)隊列當前占用的緩存空間可以確定處于第6緩存級，由此可得對應的丟棄概率為0.85。

最后，生成隨機數(shù)0.8，將隨機數(shù)與丟棄概率進行比較，可知丟棄概率大于隨機數(shù)，因此，丟棄新分組。

這時，擁塞較為嚴重，使用較大的丟棄概率，實現(xiàn)了隨機早期丟棄，避免當網(wǎng)絡中出現(xiàn)大量突發(fā)數(shù)據(jù)時，使用尾部算法導致突發(fā)數(shù)據(jù)中大量的數(shù)據(jù)包被丟棄的不良后果。

下面以又一具體實例來對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明：

首先，將緩存區(qū)分為16個緩存分級，兩個緩存分級之間的子閾值空間大小均為5，本隊列的最小丟棄概率p＝0.1，每個緩存級對應的丟棄概率是在最小丟棄概率的基礎(chǔ)上，以固定增量Δ＝0.05依次增加的，因此，1～16級對應的緩存空間和丟棄概率如下所示：

第1緩存級：緩存空間為(5,10)，丟棄概率為p＝0.1；

第2緩存級：緩存空間為[10,15)，丟棄概率為p+Δ＝0.15；

第3緩存級：緩存空間為[15,20)，丟棄概率為p+2*Δ＝0.2；

第4緩存級：緩存空間為[20,25)，丟棄概率為p+3*Δ＝0.25；

第5緩存級：緩存空間為[25,30)，丟棄概率為p+4*Δ＝0.3；

第6緩存級：緩存空間為[30,35)，丟棄概率為p+5*Δ＝0.35；

第7緩存級：緩存空間為[35,40)，丟棄概率為p+6*Δ＝0.4；

第8緩存級：緩存空間為[40,45)，丟棄概率為p+7*Δ＝0.45；

第9緩存級：緩存空間為[45,50)，丟棄概率為p+8*Δ＝0.5；

第10緩存級：緩存空間為[50,55)，丟棄概率為p+9*Δ＝0.55；

第11緩存級：緩存空間為[55,60)，丟棄概率為p+10*Δ＝0.6；

第12緩存級：緩存空間為[60,65)，丟棄概率為p+11*Δ＝0.65；

第13緩存級：緩存空間為[65,70)，丟棄概率為p+12*Δ＝0.7；

第14緩存級：緩存空間為[70,75)，丟棄概率為p+13*Δ＝0.75；

第15緩存級：緩存空間為[75,80)，丟棄概率為p+14*Δ＝0.8；

第16緩存級：緩存空間為[80,85)，丟棄概率為p+15*Δ＝0.85；

其中，第一閾值為5，第二閾值為85。

然后，當新分組達到緩存區(qū)時，獲取新分組所在隊列在新分組到達之后的第一緩存占用空間為4。

接下來，可以確定隊列的第一緩存占用空間小于第一閾值，因此，使新分組正常入列。

此時，緩存區(qū)的分級較細，算法的自適應能力較強，使得緩存區(qū)的利用率較高，對網(wǎng)絡實時控制越好，能夠在較大程度上避免出現(xiàn)嚴重擁塞。

實施例二

基于上述實施例相同的技術(shù)構(gòu)思，參見圖2，其示出了本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡擁塞控制裝置20，該裝置20包括：獲取單元201、確定單元202、比較單元203、丟棄單元204和入隊單元205；其中，

獲取單元201，用于當新分組到達時，獲取所述新分組所在隊列在所述新分組到達之后的第一緩存占用空間；其中，所述第一緩存占用空間包括所述隊列在所述新分組到達之前的第二緩存占用空間與所述新分組的長度；

確定單元202，用于當所述第一緩存占用空間處于預設的第一閾值和第二閾值之間時，確定所述第一緩存占用空間對應的緩存級別；并按照預設的緩存級別與丟棄概率的對應關(guān)系確定所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率；其中，所述第一閾值小于所述第二閾值；

比較單元203，用于將所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率與隨機生成的概率閾值進行比較；

丟棄單元204，用于當所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率大于隨機生成的概率閾值時，觸發(fā)丟棄單元204，將所述新分組進行丟棄；

入隊單元205，用于當所述第一緩存占用空間對應的丟棄概率不大于隨機生成的概率閾值時，觸發(fā)入隊單元205，將所述新分組進入所述隊列緩存。

在上述方案中，當?shù)谝痪彺嬲加每臻g小于第一閾值時，觸發(fā)入隊單元205，將新分組進入隊列緩存；當?shù)谝痪彺嬲加每臻g大于第二閾值時，觸發(fā)丟棄單元204，將新分組進行丟棄。

在上述方案中，所述確定單元202，具體用于緩存級別越高，述緩存級別對應的丟棄概率越大。

在上述方案中，所述每個緩存級別分別對應第一閾值和第二閾值之間的一個子閾值；相應的，所述確定單元202，具體用于：當所述第一緩存占用空間處于兩個緩存級別對應的子閾值區(qū)間時，將所述第一緩存占用空間對應的緩存級別確定為兩個緩存級別中較低一級的緩存級別。

在上述方案中，所述比較單元203，具體用于隨機生成的概率閾值為在(0，1)范圍內(nèi)的任意生成的一個隨機數(shù)。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用硬件實施例、軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算 機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。