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Title:
METHOD AND APPARATUS FOR ETHERNET CONGESTION CONTROL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/068864
Kind Code:
A1
Abstract:
A method and apparatus for an Ethernet congestion control are provided in the present invention. The method comprises: closing the threshold value triggered Priority-based Flow Control (PFC) mechanism on the input port of the core network device having the congestion detection function (501); detecting whether the message forwarded via the input port is the Congestion Notification Message (CNM), and if it is determined that the message is the CNM, generating the PFC message according to the CNM (502); forwarding the CNM via the input port, and notifying, according to the PFC message, the opposite device to suspend the data transmission of the corresponding queue (503). The present invention can solve the congestion problem essentially, rapidly and efficiently.

Inventors:
SONG XIAOLI (CN)
CHEN ZHIWEI (CN)
SHEN CHUNSHENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/075409
Publication Date:
May 31, 2012
Filing Date:
June 07, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
SONG XIAOLI (CN)
CHEN ZHIWEI (CN)
SHEN CHUNSHENG (CN)
International Classes:
H04L12/56
Foreign References:
CN101141406A2008-03-12
CN101026558A2007-08-29
CN101030926A2007-09-05
CN102025617A2011-04-20
Attorney, Agent or Firm:
CHINA PAT INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
北京派特恩知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种以太网拥塞控制方法, 其特征在于, 包括:

关闭具有拥塞检测功能的核心网设备入端口通过阔值触发基于优先级 的流控 ( PFC )机制;

检测所述入端口转发的报文是否为拥塞通知消息(CNM ),在确定所述 报文为所述 CNM的情况下, 根据所述 CNM生成 PFC消息;

通过所述入端口转发所述 CNM,并通知对端设备根据所述 PFC消息暂 停相应队列的数据传送。

2、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 在与终端连接的边缘设备确定所述终端不支持量化拥塞通知协议 ( QCN ) 的情况下, 所述边缘设备以预定方式检测自身的入端口所转发的 报文是否为所述 CNM, 在确定所述报文为所述 CNM的情况下, 根据所述 CNM生成所述 PFC消息, 并通知所述终端根据所述 PFC消息暂停相应队 列的数据传送。

3、 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述检测所述入端口转发 的报文是否为拥塞通知消息 CNM包括:

对所述入端口转发的所述 ^艮文的源媒体访问控制 ( MAC )地址进行检 测, 判断所述报文的源 MAC地址是否为自身设备的 MAC地址;

如果判断为是, 则判断所述报文的协议数据单元类型是否标识所述报 文为 CNM;

如果判断为是, 则确定所述报文是 CNM。

4、 如权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 根据所述 CNM生成 PFC消息包括:

才艮据所述 CNM中携带的封装优先级, 确定所述 PFC消息中暂定指示 所对应的优先级; 根据所述 CNM中携带的用于指示拥塞程度的字段, 确定所述 PFC消 息中所述暂停指示的时间长度。

5、 如权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 所述预定方式为: 所述边缘设备判断所述报文的协议数据单元类型是否标识所述报文为

CNM, 如果判断为是, 则确定所述报文是 CNM。

6、 一种以太网拥塞控制装置, 其特征在于, 包括:

关闭模块, 用于关闭具有拥塞检测功能的核心网设备入端口通过阔值 触发基于优先级的流控 ( PFC )机制;

第一检测生成模块, 用于检测所述入端口转发的报文是否为拥塞通知 消息 (CNM ), 并在确定所述报文为所述 CNM的情况下, 根据所述 CNM 生成 PFC消息;

发送模块, 用于通过所述入端口转发所述 CNM, 并通知对端设备根据 所述 PFC消息暂停相应队列的数据传送。

7、 如权利要求 6所述的装置, 其特征在于, 所述装置还包括: 第二检测生成模块, 用于在确定与自身连接的终端不支持量化拥塞通 知协议(QCN ) 的情况下, 以预定方式检测自身的入端口所转发的报文是 否为所述 CNM, 在确定所述报文为所述 CNM的情况下, 根据所述 CNM 生成所述 PFC消息, 并通知所述终端根据所述 PFC消息暂停相应队列的数 据传送。

8、 如权利要求 6所述的装置, 其特征在于, 所述第一检测生成模块具 体包括:

第一判断子模块, 用于对所述入端口转发的所述报文的源媒体访问控 制 MAC地址进行检测, 判断所述报文的源 MAC地址是否为自身设备的 MAC地址;

第二判断子模块, 用于在所述第一判断子模块判断为是的情况下, 则 判断所述报文的协议数据单元类型是否标识所述报文为 CNM; 确定子模块, 用于在所述第二判断子模块判断为是的情况下, 确定所 述报文是 CNM。

9、 如权利要求 6所述的装置, 其特征在于, 所述第一检测生成模块具 体包括:

第一生成子模块, 用于根据所述 CNM中携带的封装优先级,确定所述 PFC消息中暂定指示所对应的优先级;

第二生成子模块,用于根据所述 CNM中携带的用于指示拥塞程度的字 段, 确定所述 PFC消息中所述暂停指示的时间长度。

10、 如权利要求 7所述的装置, 其特征在于, 所述预定方式为: 判断 所述报文的协议数据单元类型是否标识所述报文为 CNM, 如果判断为是, 则确定所述报文是 CNM。

Description:
以太网拥塞控制方法及装置 技术领域

本发明涉及移动通讯领域, 特别是涉及一种以太网拥塞控制方法及装 置。 背景技术

在相关技术中, 数据中心是企业应用业务服务的提供中心, 是数据运 算、 交换、 存储的中心。 数据中心结合了先进的网络技术和存储技术, 承 载了网络中 80%以上的服务请求和数据存储量, 为客户业务体系的健康运 转提供服务和运行平台。 图 1 是现有技术中数据中心网络构架的示意图, 如图 1 所示, 在企业数据中心内, 部署有三种截然不同的网络: 通常会部 署一个支持 IP流量的以太网, 一或两个支持光纤通道存储流量的存储域网 络, 一个支持高性能集群计算的无限带宽 (InfiniBand ) 网络。 部署和管理 这三类截然不同的网络会给企业带来高昂的投 资和运营成本, 因此企业迫 切希望在一个统一的阵列上实现整合。

以太网因其成本低廉、 技术成熟、 扩展性好等优点, 在众多融合技术 中脱颖而出。 这种以太网将数据中心的局域网、 存储局域网和高性能计算 应用程序融合为一个单一的以太网互联结构。 这种以太网目前的速度为 lOGbps, 最终将提高到 40G到 100Gbps。

目前, 以太网本身并未因提供存储和高性能计算流量 服务而进行过优 化, 因此, 在出现拥塞时有可能出现丟包现象, 为解决这个问题, 已经制 订了多项用于保障无损以太的技术, 包括用于拥塞控制的量化拥塞通知协 议 ( Quantized Congestion Notification protocol, 简称为 QCN ) 以及基于优 先级的流控(Priority-based Flow Control, 简称为 PFC )。 图 2是现有技术中 QCN工作原理的示意图, 如图 2所示, QCN是一种量化拥塞控制技术, 相 对于其他拥塞管理技术釆用了相对精准的后向 拥塞通知机制, 在核心网络 设备基于出端口队列设置拥塞检测点, 检测到拥塞发生则组建包含拥塞程 度的拥塞通知消息 ( Congestion Notification Message , 简称为 CNM ) , 并将 CNM反压至导致拥塞的源终端, 令其依据 CNM指示降低相应队列的数据 传送速率, QCN能够相对精准的找到拥塞源, 从根本解决拥塞问题, 但是 其响应速度较慢, 无法应对浪涌; 图 3是现有技术中 PFC工作原理的示意 图, 如图 3所示, PFC是对 802.3ad的暂停(Pause )机制上的增强, 将流 量按 802.1Q协议中虚拟局域网标识( VLAN tag )的优先级字段分为 8个优 先级,对每个优先级的流量分别实现独立的 Pause机制, PFC的响应速度较 快, 能够快速緩解网络拥塞问题, 对于网络浪涌或者短时拥塞具有明显效 果, 但是, PFC 因其协议特点, 只能小范围内使用, 并且它并未根本的解 决网络拥塞问题, 对于长时间拥塞还是会出现丟包现象。 两个协议联合使 用则可通过 PFC暂时緩解网络拥塞, QCN则利用 PFC为其緩解的时间, 从根本解决拥塞问题。

通过对上述两个标准的综合应用, 可以有效解决网络的拥塞问题, 减 少丟包。 然而, 在实际应用中, 当这两种机制共同使用时, 对于这两种机 制触发阔值的设置很难掌握, 很容易导致协议失效的问题, 甚至会导致网 络丟包。 图 4是现有技术中 PFC与 QCN共同应用的示意图, 如图 4所示, 核心网设备 E支持 QCN和 PFC , 当 PFC触发的阔值设置较低 , 那么 PFC 就会提前作用, 将 PFC机制触发到 A、 B、 C、 D、 F, 进而导致 QCN协议 的失效, 当遭遇长时间拥塞时, PFC机制则会造成拥塞扩散甚至丟包。

在现有技术中, 有一种解决方案是将 PFC触发的阔值设置的高一些, QCN的阔值设置的相对低一些, 尽量保证 QCN先于 PFC作用, 这种方案 也有一个问题: QCN机制检测的队列, 是汇聚多个入端口的流量, 如图 4 中核心网设备 E的一个 QCN作用的出端口对应 3个入端口,通常情况下出 端口的緩存是大于入端口緩存的, 假设出端口的緩存为 500K, 每个入端口 緩存为 100K, QCN作用于出端口,设置其触发门限为緩存的 20%、即 100k, PFC作用于入端口, 设置其触发门限为緩存的 80%、 即 80K, 只有当三个 入端口某一优先级队列緩存总和大于 100K且每个入端口緩存小于 80K (例 如, 均达到 34K )时, QCN先于 PFC作用, 若某一入端口緩存某一时刻大 于 80k, 其他两个入端口总和小于 20K, 那么大于 80K的入端口首先触发 PFC, 导致 QCN协议失效, 若为长时间拥塞则会导致拥塞扩散和丟包。 可 见,通过阔值配置不能够很好地解决先触发 PFC后 QCN协议失效而导致的 拥塞扩散和丟包的问题。 发明内容

本发明提供一种以太网拥塞控制方法及装置, 以解决现有技术通过阔 值配置不能够解决先触发 PFC后 QCN协议失效而导致的拥塞扩散和丟包的 问题。

本发明提供一种以太网拥塞控制方法, 包括:

关闭具有拥塞检测功能的核心网设备入端口通 过阔值触发基于优先级 的流控 ( PFC )机制;

检测入端口转发的报文是否为拥塞通知消息 (CNM ), 在确定报文为 CNM的情况下, 根据 CNM生成 PFC消息;

通过入端口转发 CNM,并通知对端设备根据 PFC消息暂停相应队列的 数据传送。

优选地, 在与终端连接的边缘设备确定终端不支持量化 拥塞通知协议 ( QCN ) 的情况下, 还包括: 边缘设备以预定方式检测自身的入端口所转 发的报文是否为 CNM,在确定报文为 CNM的情况下,根据 CNM生成 PFC 消息, 并通知终端根据 PFC消息暂停相应队列的数据传送。 本发明还提供了一种以太网拥塞控制装置, 包括:

关闭模块, 用于关闭具有拥塞检测功能的核心网设备入端 口通过阔值 触发基于优先级的流控 ( PFC )机制;

第一检测生成模块, 用于检测入端口转发的报文是否为拥塞通知消 息 ( CNM ), 并在确定报文为 CNM的情况下, 根据 CNM生成 PFC消息; 发送模块,用于通过入端口转发 CNM, 并通知对端设备根据 PFC消息 暂停相应队列的数据传送。

优选地, 以太网拥塞控制装置还包括: 第二检测生成模块, 用于在确 定与自身连接的终端不支持量化拥塞通知协议 (QCN ) 的情况下, 以预定 方式检测自身的入端口所转发的报文是否为 CNM, 在确定报文为 CNM的 情况下, 根据 CNM生成 PFC消息, 并通知终端根据 PFC消息暂停相应队 列的数据传送。

本发明有益效果如下:

通过 CNM消息触发相应优先级的 PFC ,解决了现有技术中通过阔值配 置不能够解决先触发 PFC后 QCN协议失效而导致的拥塞扩散和丟包的问 题 , 在每次 QCN机制产生 CNM消息时 , 都会通过反压回去的端口触发端 口相应优先级的 PFC, PFC可以快速的响应和緩解网络拥塞, QCN则通过 CNM消息指示终端进行相应流速率的调整, 从根本上快速有效地解决拥塞 问题。 附图说明

图 1是现有技术中数据中心网络构架的示意图;

图 2是现有技术中 QCN工作原理的示意图;

图 3是现有技术中 PFC工作原理的示意图;

图 4是现有技术中 PFC与 QCN共同应用的示意图;

图 5是本发明实施例的以太网拥塞控制方法的流 图; 图 6是本发明实施例的以太网拥塞控制方法的详 处理流程图; 图 7为本发明实施例的网络构架示意图;

图 8是本发明实施例的以太网拥塞控制装置的结 示意图。 具体实施方式

为了解决现有技术通过阔值配置不能够解决先 触发 PFC后 QCN协议失 效而导致的拥塞扩散和丟包的问题, 本发明提供了一种以太网拥塞控制方 法及装置, 能够有效的解决网络中两种协议同时使用产生 的协议失效、 进 而造成丟包的问题。 以下结合附图以及实施例, 对本发明进行进一步详细 说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明 , 并不限 定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例, 提供了一种以太网拥塞控制方法, 图 5是本发 明实施例的以太网拥塞控制方法的流程图, 如图 5 所示, 才艮据本发明实施 例的以太网拥塞控制方法包括如下处理:

步骤 501 ,关闭具有拥塞检测功能的核心网设备入端口 过阔值触发基 于优先级的流控 PFC机制, 即关闭 PFC触发(initiator )功能。 其中, 具有 拥塞检测功能的核心网设备在入端口具有通过 CNM消息触发 PFC的功能。

步骤 502, 检测入端口转发的报文是否为拥塞通知消息 CNM, 在确定 报文为 CNM的情况下, 根据 CNM生成 PFC消息;

以下对步骤 502中涉及的 CNM和 PFC消息中所包含的重点字段及其 含义进行详细说明。

CNM中所包含的重点字段及其含义:

1、 CN-TAG: 对于携带 CN-TAG的帧直接提取其 CN-TAG, 对于不携 带 CN-TAG的数据帧, 该字段以 0填充。

2、 CNM PDU: VVeerrssiioonn:: 全全 00,, 接接收收端端忽忽略略,, 不不作作处处理理;;

RReesseerrvveedd:: 全全 00,, 接接收收端端忽忽略略,, 不不##文文处处理理;;

QQuuaannttiizzeedd ffeeeeddbbaacckk:: 拥拥塞塞检检测测点点(( CCPP ))计计算算出出的的 FFbb值值,, 用用于于指指示示终终端端

RRPP进进行行速速率率调调整整;;

55 CCPPIIDD:: 在在 CCDDNN中中唯唯一一识识别别一一个个 CCPP的的标标识识;;

QQooffffsseett (( ssiiggnneedd iinntteeggeerr )):: 以以 6644oocctteettss为为单单位位指指示示 CCPP的的 ccppQQooffffsseett值值;; QQDDeellttaa (( ssiiggnneedd iinntteeggeerr )):: 以以 6644oocctteettss为为单单位位指指示示 CCPP的的 ccppQQDDeellttaa值值;; EEnnccaappssuullaatteedd pprriioorriittyy:: 触触发发 CCNNMM消消息息的的数数据据帧帧优优先先级级 值值;;

EEnnccaappssuullaatteedd DD--mmaacc:: 触触发发 CCNNMM消消息息的的数数据据帧帧的的目目的的 MMAACC地地址址;; 1100 EEnnccaappssuullaatteedd MMSSDDUU lleennggtthh:: 指指示示 eennccaappssuullaatteedd MMSSDDUU字字段段的的长长度度;; eennccaappssuullaatteedd MMSSDDUU:: 最最大大 6644个个八八比比特特组组,, 包包含含触触发发 CCNNMM消消息息的的数数据据

††贞贞数数据据单单元元 mmaacc—— sseerrvviiccee—— ddaattaa—— uunniitt前前部部分分内内容容。。

PPFFCC消消息息所所包包含含的的重重点点字字 段段及及其其含含义义::

11、、 DDeessttiinnaattiioonn AAddddrreessss:: 目目地地地地址址,, 可可以以为为 0011--8800--CC22--0000--0000--0011 ;;

1155 22、、 SSoouurrccee AAddddrreessss:: 源源地地址址,, 可可以以为为发发送送端端地地址址,, EEtthheertrtyyppee为为 8888--0088;;

33、、 ccoonnttrrooll ooppccooddee 为为 0011--0011表表示示 PPFFCC帧帧;;

44、、 PPrriioorriittyy—— eennaabbllee—— vveeccttoorr字字段段的的低低 88位位比比特特分分别别对对应应每每个个优 先先级级,, 用用 来来指指示示后后面面各各优优先先级级的的 ttiimmee字字段段是是否否有有效效;;

55、、 ttiimmee[[nn]]字字段段表表示示各各优优先先级 流流量量需需停停止止发发送送的的时时长 。。

2200 具具体体地地,, 步步骤骤 550022需需要要进进行行如如下下处处理理::

步步骤骤 11、、 对对入入端端口口转转发发的的报报文文的的 源源媒媒体体访访问问控控制制 ((MMAACC ))地地址址进进行行检检 测测,, 判判断断报报文文的的源源 MMAACC地地址址是是否否为为自自身身设设备备 的的 MMAACC地地址址;;

步步骤骤 22、、如如果果判判断断为为是是,, 则则判判断断报报文文的的协协议议数数据据 单单元元类类型型是是否否标标识识报报文文 为为 CCNNMM;;

2255 * 也就是说, 在步骤 1-步骤 3 中, 端口转发数据报文时, 对报文的源地 址进行监视, 在实际应用中, 可以根据 CNM中所包含的 "SA=CP桥地址" 字段判断报文的源 MAC地址是否为自身的 MAC地址, 即, 判断该报文是 否由自身发出; 对于源地址为自身 MAC地址的报文, 根据 CNM中所包含 的 "PDU TYPE" 字段中是否为 0X22e7 ( 0X22e7为 CNM标识), 来判断是 否为 CNM, 如果判断为是, 则启动通过 CNM触发 PFC的机制。

步骤 4、 在确定报文为 CNM的情况下, 根据 CNM中携带的封装优先 级, 确定 PFC消息中暂定指示所对应的优先级;

步骤 5、根据 CNM中携带的用于指示拥塞程度的字段,确定 PFC消息 中暂停指示的时间长度。

也就是说, 在步骤 4-步骤 5中, 需要对 CNM消息进行解析, 根据其携 带的封装优先级, 触发 PFC相应优先级 PAUSE指示的产生, 并根据 CNM PDU中携带的用于指示拥塞程度的字段, 指示 pause的时间长度。 具体地, 根据 CNM中 "Encapsulated priority" 字段, 确定 PFC机制作用的优先级队 列, 并对 PFC消息中的 "priority— enable— vector"字段进行设置; 根据 CNM 中 "QntzFb" 字段, 确定相应优先级 pause的时长, 并对 PFC消息中 "time ( n )" 字段进行设置。

步骤 503 , 通过入端口转发 CNM, 并通知对端设备根据 PFC消息暂停 相应队列的数据传送。 也就是说, 在步骤 503中, CNM消息在端口进行正 常转发, 本发明实施例的技术方案不对 QCN机制产生影响。

以下结合附图, 对本发明实施例技术方案的处理流程进行详细 说明, 图 6是本发明实施例的以太网拥塞控制方法的详 处理流程图, 如图 6所 示, 包括如下处理:

步骤 601 ,在启动 QCN机制的核心网络设备入端口 ,关闭其端口的 PFC initiator功能, 启动通过 CNM触发 PFC机制的功能。 其中, PFC initiator 功能为通过对入端口緩存阔值的判断触发 PFC的机制;

步骤 602, 启动该功能的端口对其转发报文的源 MAC进行监视; 步骤 603 , 判断报文源地址是否为自身 MAC地址, 若是, 则执行步骤

604, 否则转至步骤 607;

步骤 604, 对 ^ l PDU类型 (type )进行判断, 若为 0x22e7则证明该 报文为 CNM, 执行步骤 605, 否则转至步骤 607;

步骤 605,启动通过 QCN的 CNM消息触发 PFC的机制,并依据 CNM 消息封装信息组建 PFC消息。 该处理不应影响 CNM消息在端口的正常转 发;

步骤 606 , 使用步骤 605产生的 PFC消息 pause相应队列;

步骤 607, 数据报文不是 CNM消息, 按照正常转发流程处理。

在实际应用中, 在与终端连接的边缘设备确定终端不支持量化 拥塞通 知协议 QCN的情况下, 可以在 QCN网络边缘触发 PFC机制, 包括如下处 理: 边缘设备以预定方式检测自身的入端口所转发 的报文是否为 CNM, 在 确定报文为 CNM的情况下, 根据 CNM生成 PFC消息, 并通知终端根据 PFC 消息暂停相应队列的数据传送。 其中, 上述预定方式为: 边缘设备判 断报文的协议数据单元类型是否标识报文为 CNM, 如果判断为是, 则确定 报文是 CNM。 也就是说, 边缘设备不必判断 CNM是否为自身发出的。

上述处理主要是应对终端不支持 QCN的情况。 在上述情况中, 只要将 本发明实施例技术方案中的入端口功能下移至 QCN网络边缘(直接与终端 连接的网络设备)即可, 图 7为本发明实施例的网络构架示意图, 在如图 7 所示的网络构架下, 假设 A不支持 QCN, 即 A不能识别 CNM消息, 则在 设备 D的入端口启动通过 QCN触发 PFC的机制解决拥塞问题。

下面, 结合图 7对本发明实施例的技术方案进行举例说明。

在如图 7所示的网络构架下, E为配置了拥塞检测功能的核心网络设 备, QCN机制在其出端口设置了拥塞检测点 CP, 该 CP针对优先级为 1的 队列进行拥塞检测, E的入端口均启动了通过 QCN触发 PFC的功能,原入 端口阔值触发 PFC的机制关闭, 在本发明实施例中, 假设网络拥塞是由设 备 A导致, 设备 E的出端口 CP点检测到拥塞情况, 则组建包含优先级 1 的 CNM消息,原路反压至设备 A, 通知其降低相对优先级队列的数据传送 速率, 设备 E的入端口对其处理的转发包进行检测, 当根据源地址和 PDU type字段判断报文为 CNM消息, 则对 CNM进行解析, 产生 PFC消息, 在 PFC消息中, priority— enable— vector优先级为 1对应 bit位置位, time ( 1 ) 时间长度根据拥塞程度设置, 启动 PFC机制, 通知 D暂停优先级为 1的队 列的数据传送。

在本发明实施例中,如果设备 A不支持 QCN,则 D对其接收到的 CNM 进行解析, 判断 CNM中的字段 "PDU type" 是否为 0x22e7, 如果是, 则 确认 文为 CNM,根据 CNM生成 PFC消息,通知 A暂停优先级为 1的队 列的数据传送。

从上述描述可以看出,本发明实施例有效地解 决了 QCN与 PFC联合使 用的协议有效性的问题, 当核心网络实体发生拥塞, 出端口首先检测到拥 塞情况, 根据拥塞情况创建 CNM消息, CNM消息将通过入端口反压至相 应终端, 入端口通过对 CNM的识别解析, 触发 PFC机制, pause相应的优 先级队列。使得 PFC机制造成的拥塞扩散问题,最终也会伴随 QCN的生效 而得以解决, 能够从根本上快速有效地解决拥塞问题。

装置实施例

根据本发明的实施例, 提供了一种以太网拥塞控制装置, 图 8是本发 明实施例的以太网拥塞控制装置的结构示意图 , 如图 8 所示, 根据本发明 实施例的以太网拥塞控制装置包括: 关闭模块 80、 第一检测生成模块 82、 发送模块 84, 以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说 明。 关闭模块 80用于关闭具有拥塞检测功能的核心网设备入 口通过阔值 触发基于优先级的流控 PFC机制, 即关闭 PFC initiator功能。

第一检测生成模块 82用于检测入端口转发的报文是否为拥塞通知 息 CNM, 并在确定报文为 CNM的情况下, 根据 CNM生成 PFC消息;

以下对第一检测生成模块 82中涉及的 CNM和 PFC消息中所包含的重 点字段及其含义进行详细说明。

CNM中所包含的重点字段及其含义:

1、 CN-TAG: 对于携带 CN-TAG的帧直接提取其 CN-TAG, 对于不携 带 CN-TAG的数据帧, 该字段以 0填充。

2、 CNM PDU:

Version: 全 0, 接收端忽略, 不作处理;

Reserved: 全 0, 接收端忽略, 不#文处理;

Quantized feedback: 拥塞检测点( CP )计算出的 Fb值, 用于指示终端 RP进行速率调整;

CPID: 在 CDN中唯一识别一个 CP的标识;

Qoffset ( signed integer ): 以 64octets为单位指示 CP的 cpQoffset值; QDelta ( signed integer ): 以 64octets为单位指示 CP的 cpQDelta值; Encapsulated priority: 触发 CNM消息的数据帧优先级值;

Encapsulated D-mac: 触发 CNM消息的数据帧的目的 MAC地址; Encapsulated MSDU length: 指示 encapsulated MSDU字段的长度; encapsulated MSDU: 最大 64个八比特组, 包含触发 CNM消息的数据 †贞数据单元 mac— service— data— unit前部分内容。

PFC消息所包含的重点字段及其含义:

1、 Destination Address: 目地地址, 可以为 01-80-C2-00-00-01 ;

2、 Source Address: 源地址, 可以为发送端地址, Ethertype为 88-08; 3、 control opcode 为 01-01表示 PFC帧;

4、 Priority— enable— vector字段的低 8位比特分别对应每个优先级, 用 来指示后面各优先级的 time字段是否有效;

5、 time[n]字段表示各优先级流量需停止发送的时 。

具体地, 第一检测生成模块 82具体包括:

第一判断子模块,用于对入端口转发的报文的 源媒体访问控制 MAC地 址进行检测, 判断报文的源 MAC地址是否为自身设备的 MAC地址;

第二判断子模块, 用于在第一判断子模块判断为是的情况下, 则判断 报文的协议数据单元类型是否标识报文为 CNM;

确定子模块, 用于在第二判断子模块判断为是的情况下, 确定报文是 CNM;

端口转发数据报文时, 第一检测生成模块 82需要对报文的源地址进行 监视, 在实际应用中, 第一判断子模块可以根据 CNM中所包含的 "SA=CP 桥地址" 字段判断报文的源 MAC地址是否为自身的 MAC地址, 即, 判断 该报文是否由自身发出; 对于源地址为自身 MAC地址的报文, 第二判断子 模块根据 CNM中所包含的 "PDU TYPE" 字段中是否为 0X22e7 ( 0X22e7 为 CNM标识), 来判断是否为 CNM, 如果判断为是, 则确定子模块确定报 文是 CNM , 可以启动通过 CNM触发 PFC的机制。

第一生成子模块, 用于根据 CNM中携带的封装优先级, 确定 PFC消 息中暂定指示所对应的优先级;

第二生成子模块, 用于根据 CNM中携带的用于指示拥塞程度的字段, 确定 PFC消息中暂停指示的时间长度。

第一检测生成模块 82还需要对 CNM消息进行解析, 根据其携带的封 装优先级,触发 PFC相应优先级 PAUSE指示的产生,并根据 CNM PDU中 携带的用于指示拥塞程度的字段, 指示 pause的时间长度。 具体地, 第一生 成子模块根据 CNM中 "Encapsulated priority" 字段, 确定 PFC机制作用的 优先级队列, 并对 PFC消息中的 "priority— enable— vector" 字段进行设置; 第二生成子模块根据 CNM中 "QntzFb" 字段, 确定相应优先级 pause的时 长, 并对 PFC消息中 "time ( n )" 字段进行设置。

发送模块 84用于通过入端口转发 CNM, 并通知对端设备根据 PFC消 息暂停相应队列的数据传送。 也就是说, CNM消息在端口进行正常转发, 本发明实施例的技术方案不对 QCN机制产生影响。

上述处理的具体流程图可以参照图 6进行理解。

在实际应用中, 在与终端连接的边缘设备确定终端不支持量化 拥塞通 知协议 QCN的情况下, 该装置中的第二检测生成模块可以在 QCN网络边 缘触发 PFC 机制, 以预定方式检测自身的入端口所转发的报文是 否为 CNM, 在确定报文为 CNM的情况下, 根据 CNM生成 PFC消息, 并通知 终端根据 PFC消息暂停相应队列的数据传送。 其中, 上述预定方式为: 判 断报文的协议数据单元类型是否标识报文为 CNM, 如果判断为是, 则确定 报文是 CNM。 也就是说, 第二检测生成模块不必判断 CNM是否为自身发 出的。

上述处理主要是应对终端不支持 QCN的情况。 在上述情况中, 只要将 本发明实施例技术方案中的入端口功能下移至 QCN网络边缘(直接与终端 连接的网络设备)即可,在如图 7所示的网络构架下,假设 A不支持 QCN, 即 A不能识别 CNM消息, 则在设备 D的入端口启动通过 QCN触发 PFC 的机制解决拥塞问题。

下面, 结合图 7对本发明实施例的技术方案进行举例说明。

在如图 7所示的网络构架下,Ε为配置了拥塞检测功能 的核心网络设备 (本发明实施例所述的以太网拥塞控制装置 ) , QCN机制在其出端口设置了 拥塞检测点 CP, 该 CP针对优先级为 1的队列进行拥塞检测, E的入端口 均启动了通过 QCN触发 PFC的功能,原入端口阔值触发 PFC的机制关闭, 在本发明实施例中, 假设网络拥塞是由设备 A导致, 设备 E的出端口 CP 点检测到拥塞情况,则组建包含优先级 1的 CNM消息,原路反压至设备 A, 通知其降低相对优先级队列的数据传送速率, 设备 E的入端口对其处理的 转发包进行检测, 当根据源地址和 PDU type字段判断报文为 CNM消息, 则对 CNM进行解析,产生 PFC消息,在 PFC消息中, priority— enable— vector 优先级为 1对应 bit位置位, time ( 1 ) 时间长度根据拥塞程度设置, 启动 PFC机制, 通知 D暂停优先级为 1的队列的数据传送。

在本发明实施例中,如果设备 A不支持 QCN,则 D对其接收到的 CNM 进行解析, 判断 CNM中的字段 "PDU type" 是否为 0x22e7, 如果是, 则 确认 文为 CNM,根据 CNM生成 PFC消息,通知 A暂停优先级为 1的队 列的数据传送。

综上所述,本发明实施例通过 CNM消息触发相应优先级的 PFC ,解决 了现有技术中通过阔值配置不能够解决先触发 PFC后 QCN协议失效而导致 的拥塞扩散和丟包的问题, 在每次 QCN机制产生 CNM消息时, 都会通过 反压回去的端口触发端口相应优先级的 PFC, PFC可以快速的响应和緩解 网络拥塞, QCN则通过 CNM消息指示终端进行相应流速率的调整, 从根 本上快速有效地解决拥塞问题。

尽管为示例目的, 已经公开了本发明的优选实施例, 本领域的技术人 员将意识到各种改进、 增加和取代也是可能的, 因此, 本发明的范围应当 不限于上述实施例。