專利名稱：網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)擁塞控制。更具體地說，本發(fā)明涉及用于檢測擁塞、生成用于減輕擁塞的指令、分發(fā)所述指令并控制擁塞的方法和裝置。
背景技術(shù)：
許多傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使用分組丟棄來減輕網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的擁塞。在一個例子中，在基于IP的網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以超過其輸出帶寬的速率從多個源接收輸入數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)實現(xiàn)中，丟棄所選分組，以允許在所分配的輸出帶寬內(nèi)傳輸剩余分組?？梢噪S機地或者通過使用各種選擇標準來丟棄分組。被丟棄的分組最終在例如TCP的更高級協(xié)議的控制下被重新傳輸。
在例如光纖通道網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中，一般不允許分組丟棄。替代的是，例如光纖通道網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)端到端和緩沖器到緩沖器的流控制機制。端到端和緩沖器到緩沖器的流控制機制，直到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點已準備好接收幀才允許第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳輸?shù)降诙W(wǎng)絡(luò)節(jié)點。第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一般通過給予第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點信用(credit)來指示其已準備好接收幀。當幀被傳輸時，信用被使用。當沒有信用剩余時，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不能再向第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳輸。但是，端到端和緩沖器到緩沖器的流控制機制只是提供了一種非常粗糙的用于控制擁塞的技術(shù)，因為該機制阻塞沿著特定鏈路的所有業(yè)務(wù)(traffic)。這種阻塞可以快速地上行向光纖通道網(wǎng)絡(luò)拓撲中的其他鏈路傳播。這些鏈路中的一些可能作為用于不包括初始擁塞鏈路的路徑的廊道(corridor)。因此，在一個網(wǎng)絡(luò)路徑的一個鏈路處的擁塞，有時會引起在光纖通道拓撲的更大部分上的阻塞。
端到端信用機制考慮在接收節(jié)點中緩沖器的可用性。但是，其對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的變化不做出反應(yīng)，所以網(wǎng)絡(luò)上的擁塞和阻塞還會發(fā)生。此外，端到端信用機制一般應(yīng)用于交換類別2業(yè)務(wù)的端節(jié)點之間。但是，大部分光纖通道設(shè)備不交換類別2業(yè)務(wù)。因此，端到端和緩沖器到緩沖器信用機制不優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流(traffic flow)，甚至不會嘗試這么做。
因此，針對上面提到的一些或全部性能限制，期望提供方法和裝置，用于改善例如光纖通道網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的擁塞控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了方法和裝置，用于例如光纖通道網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制。本發(fā)明提供了技術(shù)，用于表征擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的業(yè)務(wù)流。擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以生成例如抑制消息的各種指令，來控制朝向擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)流。所述抑制消息可以可選地包括關(guān)于擁塞特征的信息。指令被分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點。所述其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以解釋指令，并控制朝向擁塞的節(jié)點的業(yè)務(wù)流。
在一個實施例中，提供了一種用于控制網(wǎng)絡(luò)交換機處擁塞的方法。接收具有對應(yīng)于源節(jié)點的源標識符字段和對應(yīng)于目的地節(jié)點的目的地標識符字段的幀，所述幀已經(jīng)經(jīng)過位于所述網(wǎng)絡(luò)交換機和所述源節(jié)點之間的第一中間交換機而被傳輸?shù)剿鼍W(wǎng)絡(luò)交換機。表征所述網(wǎng)絡(luò)交換機處的業(yè)務(wù)流。將第一指令從所述網(wǎng)絡(luò)交換機發(fā)送到所述第一中間交換機，用于控制從所述源節(jié)點到所述目的地節(jié)點的業(yè)務(wù)。
在另一個實施例中，提供了一種用于控制第一和第二端節(jié)點之間的經(jīng)過第一和第二中間節(jié)點的業(yè)務(wù)流的方法。傳輸具有對應(yīng)于所述第一端節(jié)點的源標識符和對應(yīng)于所述第二端節(jié)點的目的地標識符的第一幀。所述幀在所述第一中間節(jié)點被傳輸?shù)轿挥谒龅谝恢虚g節(jié)點和所述第二端節(jié)點之間的第二中間節(jié)點。從所述第二中間節(jié)點接收幀。所述第二幀具有對應(yīng)于所述第二端節(jié)點的源標識符和對應(yīng)于所述第一端節(jié)點的目的地標識符。所述第二幀包括用于調(diào)整從所述第一端節(jié)點到所述第二端節(jié)點的當前允許速率的指令。在接收所述第二幀之后，即調(diào)整從所述第一端節(jié)點到所述第二端節(jié)點的當前允許速率。
根據(jù)另一個實施例，提供了一種用于控制源節(jié)點和目的地節(jié)點之間的業(yè)務(wù)流的交換機。所述交換機包括第一端口，用于耦合到第一外部節(jié)點，第二端口，用于耦合到第二外部節(jié)點，與所述第一端口相關(guān)聯(lián)的第一隊列，用于從所述第一外部節(jié)點接收數(shù)據(jù)，所述第一隊列包括用于容納通過所述第一端口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的第一部分以及用于容納通過所述第二口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的第二部分；以及耦合到所述第一隊列的過濾器，所述過濾器被配置成從所述第一隊列接收數(shù)據(jù)，并基于從所述第二外部節(jié)點接收的信息確定數(shù)據(jù)的傳輸是否應(yīng)該被延遲。
本發(fā)明的另一個方面涉及包括計算機可讀介質(zhì)的計算機程序產(chǎn)品，在所述介質(zhì)上提供用于執(zhí)行上述的全部或部分方法和技術(shù)的程序指令。本發(fā)明的任何方法可以全部或部分地表示為可以提供在這種機器可讀介質(zhì)上的程序指令。此外，本發(fā)明涉及如這里所描述的被生成和/或使用的數(shù)據(jù)的各種組合和排列。例如，具有這里所描述的格式的、并在適合的介質(zhì)上提供的(或在其上傳輸?shù)?抑制幀是本發(fā)明的一部分。
在本發(fā)明下面的說明書和附圖中將更加詳細地給出本發(fā)明的這些以及其他特征和優(yōu)點，附圖作為例子圖示了本發(fā)明的原理。


結(jié)合附圖，參照下面的詳細描述，可以最好地理解本發(fā)明，附圖是對本發(fā)明具體實施例的圖示。
圖1是可以使用本發(fā)明技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的圖形表示。
圖2是示出了排頭阻塞(head-of-line blocking)的圖形表示。
圖3是可以實現(xiàn)擁塞檢測的一個例子的交換機的圖形表示。
圖4是示出了基于緩沖器水平可以生成抑制消息的頻繁程度的表格。
圖5是示出了交換機檢測擁塞的過程流程圖。
圖6是可以用于生成抑制消息的隊列水平的圖解表示。
圖7是可以被生成的邊緣抑制或路徑抑制消息的圖形表示。
圖8是示出了邊緣抑制或路徑抑制消息的生成和傳輸?shù)倪^程流程圖。
圖9是可以實現(xiàn)擁塞控制的網(wǎng)絡(luò)的圖形表示。
圖10是可以實現(xiàn)擁塞控制的混合網(wǎng)絡(luò)的圖形表示。
圖11是示出了用于傳遞抑制消息的技術(shù)的過程流程圖。
圖12是交換機的圖形表示，該交換機在接收抑制消息后即可實現(xiàn)擁塞控制的一種可能實現(xiàn)。
圖13是基于所接收的邊緣抑制和路徑抑制消息而改變的允許速率的圖解表示。
圖14是示出了擁塞控制實現(xiàn)的過程流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制。更具體地說，本發(fā)明涉及方法和裝置，用于將抑制消息從擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳輸?shù)狡渌W(wǎng)絡(luò)節(jié)點，以控制到擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)流。
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的具體實施例，包括發(fā)明人所設(shè)想的用來實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。在附圖中圖示了這些具體實施例的例子。雖然結(jié)合這些具體的實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解不意于將本發(fā)明限制于所描述的實施例。相反，意于覆蓋所有可以包含在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替換、修改和等價物。
例如，本發(fā)明的技術(shù)將在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中使用的光纖通道的上下文中描述。但是，應(yīng)該注意，本發(fā)明的技術(shù)可以應(yīng)用于多種不同的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)。此外，由本發(fā)明提供的解決方法同樣可用于非光纖通道網(wǎng)絡(luò)。在一個例子中，本技術(shù)可以應(yīng)用于一般不允許分組丟棄的網(wǎng)絡(luò)，但是本發(fā)明的技術(shù)可以應(yīng)用于包括IP網(wǎng)絡(luò)的多種不同的網(wǎng)絡(luò)。在下面的描述中，給出了大量具體的細節(jié)，以提供對本發(fā)明的完整理解?？梢圆挥眠@些具體細節(jié)中的一些或全部來實施本發(fā)明。在其他情況下，為了不必要地混淆本發(fā)明，沒有詳細描述公知的過程操作。
本發(fā)明提供了用于減輕網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處擁塞的方法和裝置。任何網(wǎng)絡(luò)中的擁塞可以導致在傳輸各種類型數(shù)據(jù)時的延遲。具體來說，使用光纖通道的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的擁塞可能是尤其有害的，這是因為可能向網(wǎng)絡(luò)中引入例如級聯(lián)擁塞和排頭阻塞的效應(yīng)，這將在下面描述。因此，提供了用于檢測并表征網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的擁塞的技術(shù)。然后，可以利用表征網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處擁塞的信息，生成并傳輸用于控制到擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)流的不同類型的指令。接收指令的一些其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，便用指令中提供的信息來有選擇地控制朝向擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)流。
圖1是可以使用本發(fā)明技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的圖形表示。雖然將在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的光纖通道的上下文中討論本發(fā)明的技術(shù)，但是如以上指出的，應(yīng)該注意，本發(fā)明的技術(shù)可以被應(yīng)用于多種環(huán)境，包括各種局域和廣域網(wǎng)。在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可能作為多個流或路徑的擁塞點的任何網(wǎng)絡(luò)中，可以應(yīng)用各種技術(shù)。圖1示出了使用光纖通道而被實現(xiàn)的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。交換機101被耦合到交換機103和105以及主機111和存儲裝置121。在一個實施例中，主機111可以是服務(wù)器或客戶系統(tǒng)，而存儲裝置121可以是單盤或獨立磁盤冗余陣列(RAID)?；ミB的交換機103和105都被耦合到交換機107。交換機107被連接到主機113，交換機103被連接到存儲裝置123。交換機109被連接到主機115、交換機107、磁盤陣列153以及可以使用或者可以不使用光纖通道的外部網(wǎng)絡(luò)151。為了使主機111訪問網(wǎng)絡(luò)151，可以使用幾個路徑。一個路徑經(jīng)過交換機103，而另一個路徑經(jīng)過交換機105。但是，在交換機109處的擁塞可能減慢主機111和網(wǎng)絡(luò)151之間的通信。
如上面所提到的，當傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)中的交換機或路由器被擁塞時，分組被丟棄。分組可以被隨機地丟棄，或者利用某種程度的智能而被有選擇地丟棄。通過丟棄分組，與占用較少量帶寬的流相比，占用大量帶寬的流一般將有更多的分組被丟棄。雖然通過分組的丟棄，通過擁塞的交換機或路由器的流速率將被減小，但是分組將通過交換機109到達網(wǎng)絡(luò)151。交換機103和105不因為交換機107或交換機109處的擁塞而引入擁塞。
但是，光纖通道不允許分組的丟棄。而是，當交換機109由于各種原因擁塞時，使用緩沖器到緩沖器信用機制來控制從交換機107到交換機109的業(yè)務(wù)流，所述各種原因例如為網(wǎng)絡(luò)151未能或不能接收更多的幀。在一般的實現(xiàn)中，交換機109給交換機107分配預定數(shù)量的信用。交換機107每一次向交換機109傳輸幀，信用都被使用。然后，交換機109可以在交換機109有可用緩沖器時，給交換機107分配額外的信用。當交換機107用完信用時，其不能再向交換機109傳輸。由于網(wǎng)絡(luò)151未能或不能接收更多的幀，交換機109不能向網(wǎng)絡(luò)151傳輸，因此交換機107也不能向網(wǎng)絡(luò)151傳輸。應(yīng)該注意，雖然在一個實施例中網(wǎng)絡(luò)151被描述為擁塞點，但是在其他實施例中，磁盤陣列153或主機115可以是擁塞源。
緩沖器到緩沖器信用機制是減少到交換機109的業(yè)務(wù)流的非常粗糙的方法。該信用機制不僅阻止業(yè)務(wù)從交換機107行進到交換機109并隨后到達網(wǎng)絡(luò)151，而且，雖然主機115及其相關(guān)聯(lián)的鏈路可能具有從交換機109接收額外的幀的帶寬，但是該機制也防止業(yè)務(wù)從交換機107流到交換機109并到達主機115。緩沖器到緩沖器信用機制可能導致對行進到例如主機115的非擁塞目的地的業(yè)務(wù)的阻塞。在一個例子中，主機111可以與擁塞的網(wǎng)絡(luò)151通信。因為網(wǎng)絡(luò)151中的擁塞，交換機109對來自主機111的大量幀排隊，并因此使用緩沖器到緩沖器信用機制來防止交換機107傳輸任何更多的幀，而不論幀來自主機111或主機113。
另一方面，主機113可能只希望向主機115傳輸少量的幀。因為網(wǎng)絡(luò)擁塞導致交換機109在交換機107和交換機109之間實現(xiàn)緩沖器到緩沖器信用機制，所以即使真正的擁塞點是網(wǎng)絡(luò)151，也沒有幀可以通過連接交換機107和交換機109的鏈路從主機113行進到主機115。因為網(wǎng)絡(luò)151或磁盤陣列153中的擁塞，幀不能再被傳輸?shù)街鳈C115或網(wǎng)絡(luò)151。
應(yīng)該注意，幀一般是兩層構(gòu)造，其包括三層分組構(gòu)造。這里幀和分組一般將被可互換地使用，用于描述網(wǎng)絡(luò)傳輸。還應(yīng)該注意，雖然這里的擁塞點是網(wǎng)絡(luò)151，但是其他設(shè)想的擁塞點可以是連接到交換機109的主機115或磁盤陣列153。
因為交換機107不能再向交換機109傳輸，所以交換機107可能必須實現(xiàn)與交換機103和105的相同的緩沖器到緩沖器信用機制。當交換機103和105不能再向交換機107傳輸時，交換機103和105可能必須實現(xiàn)與交換機101的緩沖器到緩沖器信用機制。因此，擁塞可能在整個網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生級聯(lián)。級聯(lián)擁塞現(xiàn)象可以被稱為擁塞擴展。
圖2是描繪了排頭阻塞的簡化網(wǎng)絡(luò)的圖形表示。在圖2中，源節(jié)點211正通過交換機201和203向目的地節(jié)點217傳輸數(shù)據(jù)。源節(jié)點213正通過交換機201和203向目的地節(jié)點219傳輸數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意，源節(jié)點211和213以及目的地節(jié)點217和219可以是實體，例如交換機、主機、外部網(wǎng)絡(luò)或磁盤。在一個例子中，鏈路221、223和229中的每一個都允許每秒10字節(jié)的傳輸。鏈路225允許每秒100字節(jié)的傳輸。但是，鏈路227只允許每秒1字節(jié)的傳輸。如果源節(jié)點211和源節(jié)點213都正以每秒10字節(jié)向各自的目的地217和219傳輸，那么在交換機203處將導致?lián)砣?，因為，鏈?27只允許每秒1字節(jié)的傳輸。來自源節(jié)點211的分組或幀將在交換機203處聚集，這是因為交換機203不能以足夠的速率向目的地217傳輸。交換機203具有與鏈路225相關(guān)聯(lián)的共享存儲裝置231。交換機201具有分別與鏈路221和223相關(guān)聯(lián)的共享存儲裝置233和共享存儲裝置235。下面將參照圖3給出關(guān)于共享存儲裝置以及每一個交換機的擁塞特征的更多細節(jié)。
在共享存儲裝置的實現(xiàn)中，交換機203具有用于米自鏈路225的所有業(yè)務(wù)的共享存儲裝置231。該共享存儲裝置231可以包含目的地為目的地節(jié)點217或目的地節(jié)點219的分組和幀。如果目的地為目的地節(jié)點217的分組或幀充滿了與交換機203相關(guān)聯(lián)的共享存儲裝置，那么在交換機203處就不能再接受目的地為目的地節(jié)點217或目的地節(jié)點219的分組和幀。然后，交換機203可以通過使用緩沖器到緩沖器信用機制來阻塞額外的進入業(yè)務(wù)。緩沖器到緩沖器信用機制不僅減慢了沿著從源211到目的地217的擁塞路徑的業(yè)務(wù)流，而且還減慢了沿著從源213到目的地219的初始非擁塞路徑的業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)減慢的結(jié)果是，即使鏈路225上的帶寬遠遠足夠用于在節(jié)點213和節(jié)點219之間傳送業(yè)務(wù)，節(jié)點213也將只能每秒1字節(jié)地向節(jié)點219傳送。
本發(fā)明的技術(shù)提供了用于檢測擁塞和生成指令的機制，其可以減少沿著擁塞路徑的業(yè)務(wù)流，而同時繼續(xù)允許其他業(yè)務(wù)流。本發(fā)明的技術(shù)嘗試避免不論目的地而不加區(qū)別地阻塞業(yè)務(wù)的標準緩沖器到緩沖器信用機制的啟用。當存在不同的光纖通道標準時，在光纖通道網(wǎng)絡(luò)中可能經(jīng)常發(fā)生不加區(qū)別的阻塞。在一個例子中，可以配置線路來處理每秒1千兆，而另一條線路可以被配置來處理每秒2或10千兆。
圖3是可以實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)以及緩沖器到緩沖器信用機制的交換機的圖形表示。交換機301被連接到外部節(jié)點351、353、355和357。交換機301包括與每一個交換機端口相關(guān)聯(lián)的共享存儲裝置的緩沖器303。緩沖器303與外部節(jié)點351相關(guān)聯(lián)。為了清楚，沒有示出與外部節(jié)點353、355和357相關(guān)聯(lián)的緩沖器。緩沖器303可以容納目的地為外部節(jié)點353、355和357的流量以及將業(yè)務(wù)回送到外部節(jié)點351。
在一般實現(xiàn)中，目的地為各種外部節(jié)點的幀都被放在同一緩沖器303中。因此，當交換機301接收目的地為例如外部節(jié)點353的特定節(jié)點的大量幀時，與外部節(jié)點353相關(guān)聯(lián)的幀可能占用整個緩沖器303。當緩沖器303充滿時，來自外部節(jié)點351的額外業(yè)務(wù)被阻塞，這是因為交換機301沒有給外部節(jié)點351分配額外的信用。目的地為外部節(jié)點353的業(yè)務(wù)，以及目的地為任何其他非擁塞外部節(jié)點的業(yè)務(wù)都被阻塞。
根據(jù)各個實施例，通過幀描述符隊列311到347中的指針來引用存儲在緩沖器303中的幀。每一個幀描述符可以包含標識幀在緩沖器303中存儲于何處的指針或引用。這里，到共享緩沖器的指針或引用被稱為描述符。描述符還可以標識例如幀優(yōu)先級的其他信息。
在一個例子中，仲裁器305使用輪循方法來選擇幀。在第一循回中，選擇目的地為外部節(jié)點353的幀。在第二循回中，選擇目的地為外部節(jié)點355的幀，等等。更具體地說，仲裁器305可以首先選擇目的地為外部節(jié)點353的與描述符311相關(guān)聯(lián)的高優(yōu)先級幀，然后選擇目的地為外部節(jié)點355的與描述符321相關(guān)聯(lián)的高優(yōu)先級幀，再選擇目的地為外部節(jié)點357的與描述符331相關(guān)聯(lián)的高優(yōu)先級幀，等等。應(yīng)該注意，可以使用多種技術(shù)來選擇幀，這將被本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
具有基于目的地而被分配的緩沖器的排隊系統(tǒng)，可以被稱為虛擬輸出排隊(VOQ，virtual output queuing)。VOQ在Tamir Y.和Frazier G的“High Performance multi-queue buffers for VLSI communicationsswitches”，Proc.Of 15thAnn.Symp.On Comp.Arch.，pp.343-354，June 1988中被進一步描述，該文獻通過引用而被全部并入以用于所有目的。如上面所提到的，當與特定外部節(jié)點相關(guān)聯(lián)的共享緩沖器空間由于目的地為特定目的地的業(yè)務(wù)而變滿時，來自該特定外部節(jié)點、目的地為任何目的地的所有業(yè)務(wù)都被阻塞。這可以阻止業(yè)務(wù)流到即使先前未擁塞的目的地，并可以導致級聯(lián)擁塞。因此，期望提供用于檢測并能特定地減輕目標流上的擁塞的技術(shù)。這里將標識在兩個節(jié)點之間具有特定特征的業(yè)務(wù)的抽象概念稱為流。在一個例子中，通過源標識符、目的地標識符、優(yōu)先級、類別以及交換標識符來引用流。其他特征也是可能的。但是應(yīng)該注意，也可以只通過一個源和目的地標識符來引用流。
圖4是可以用于擁塞檢測的表格。圖4是示出了具有一些值的表格，所述值指示用于減輕擁塞的指令應(yīng)該在何時被生成。這里，將網(wǎng)絡(luò)中從擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳輸?shù)搅硪粋€節(jié)點的、用于減輕擁塞的消息和指令稱為抑制消息。
表401中的欄403示出了可能正在生成抑制消息的交換機的緩沖器水平。緩沖器水平欄403與間隔欄405相關(guān)聯(lián)，間隔欄405示出了在抑制消息生成之間接收到的接收幀的數(shù)量。行411說明，當可以容納512個分組的緩沖器中的分組數(shù)量在0和10之間時，沒有抑制消息生成。當分組數(shù)量在11和15之間時，每260個幀生成一個抑制消息。當隊列中的分組數(shù)量在112和127之間時，在處理六個幀之后生成一個抑制消息。用于確定抑制消息生成之間的間隔的公式如下X＝基于512個分組的緩沖器容量的以分組計算的緩沖器水平N＝抑制消息生成間隔如果X/16＞＝8，那么N＝4，否則N＝4+2^(8-(X/16))。
如將被本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，可以使用多種不同的等式。等式可以基于緩沖器容量或者服務(wù)參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量而改變。
圖4中示出的表格提供了用于決定何時生成抑制消息的確定性的技術(shù)。應(yīng)該注意，可以使用各種其他的技術(shù)。在一個例子中，每一個緩沖器水平都可以與抑制消息生成的概率相關(guān)聯(lián)。例如，當緩沖器水平達到百分之八十時，在接收幀之后即生成抑制消息的概率可能是百分之七十。當緩沖器水平達到容量的百分之五十時，在接收幀之后即生成抑制消息的概率可能是百分之十。當緩沖器水平達到容量的百分之十時，在接收幀之后即生成抑制消息的概率可能是百分之零點零一。
但是，與非確定性技術(shù)相比，確定性技術(shù)提供了幾點益處。具體來說，確定性技術(shù)防止抑制消息突發(fā)的生成。使用隨機概率函數(shù)，可能基于隨機數(shù)生成器的特征極接近地生成幾個抑制消息。抑制消息突發(fā)可能會對業(yè)務(wù)的減少有極大的影響，而突發(fā)之間的滯后可能導致無法補救的擁塞。確定性技術(shù)可以具有更少的突發(fā)。但是，應(yīng)該注意，非確定性技術(shù)可以使用更復雜的控制算法來最小化抑制消息突發(fā)。
可以使用許多表格和許多不同的值來用于確定抑制消息傳輸?shù)拈g隔和頻率。用于設(shè)定表格值的因素可以包括網(wǎng)絡(luò)大小、輸出端口數(shù)量、緩沖器大小以及延遲容限。當業(yè)務(wù)本身是突發(fā)性的，可以更加頻繁地生成抑制消息，而當業(yè)務(wù)較穩(wěn)定時，可以較低頻率地生成抑制消息。根據(jù)各個實施例，生成抑制消息的頻率和間隔可以不取決于緩沖器大小本身，而取決于緩沖器大小的變化或者緩沖器大小變化的導數(shù)。如果緩沖器水平增長很快，那么可以更頻繁生成抑制消息。在一個例子中，如果緩沖器水平以足夠快的速率增長，那么可以立即生成一連串的抑制消息。
圖5是示出了用于檢測擁塞的技術(shù)的過程流程圖。在501，從上游外部節(jié)點接收幀。在503，所述幀被歸類到與該特定外部節(jié)點相關(guān)聯(lián)的緩沖器的正確隊列中。分類器邏輯可以使用例如目的地端口、優(yōu)先級以及源和目的地地址的各種參數(shù)，來將幀放到正確的隊列中。在505，與該特定外部節(jié)點相關(guān)聯(lián)的緩沖器水平被確定。
在507，通過緩沖器水平確定，可以引用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如圖4中所示的那個)來尋找傳輸抑制消息的幀間隔。在一個例子中，在接收N個幀之后傳輸抑制消息。也就是說，在將抑制消息傳輸?shù)缴嫌瓮獠抗?jié)點之前，交換機可以將N個幀從上游外部節(jié)點傳遞到各種外部節(jié)點。在509，確定自生成上一個抑制消息始，是否已經(jīng)傳遞了N個或更多個幀。如果N個幀的間隔已經(jīng)過去了，那么在511確定緩沖器水平是否低于低閾值。如果緩沖器水平低于低閾值，那么沒有抑制消息生成，并且在513給幀排隊用于傳輸調(diào)度。否則，在515生成抑制消息。抑制消息被傳遞到上游外部節(jié)點。從上游外部節(jié)點接收的幀被排隊，用于向幀中的目的地標識符所指示的目的地節(jié)點傳輸調(diào)度。
應(yīng)該注意，設(shè)想了用于確定何時生成抑制消息的各種技術(shù)。例如，可以以周期性的時間間隔生成抑制消息。也就是說，可以在一段特定的時間周期過去之后生成抑制消息。周期性的時間間隔可以預先確定或者動態(tài)設(shè)定。還可以使用緩沖器水平來影響生成抑制消息的時間間隔。當緩沖器水平很高時，可以以更小時間間隔更加頻繁地生成抑制消息。當緩沖器水平很低時，在生成抑制消息之前可能經(jīng)過更長的時間間隔。在其他例子中，可以在與同一個流相關(guān)聯(lián)的幀的數(shù)量超過緩沖器的特定設(shè)定部分時，生成抑制消息。在一個例子中，當緩沖器的多于百分之五十被與同一個源和目的地對相關(guān)聯(lián)的幀填充時，可以生成抑制消息并被傳輸?shù)皆垂?jié)點。在其他實施例中，在以很小的時間間隔從源節(jié)點接收大量幀之后，即可隨機生成抑制消息。
通過分析緩沖器以及緩沖器中幀的特征，可以基于需要生成抑制消息，并導向特定的流。還可以使用抑制消息來向特定流提供服務(wù)質(zhì)量。例如，可以預留緩沖器的一定百分比，用于從關(guān)鍵外部節(jié)點接收優(yōu)先業(yè)務(wù)的幀。如果緩沖器水平接近預留水平，那么可以生成抑制消息并且被傳輸?shù)脚c優(yōu)先級業(yè)務(wù)不相關(guān)聯(lián)的各種流，或者可以生成抑制消息并被傳輸?shù)椒顷P(guān)鍵外部節(jié)點。當從關(guān)鍵外部節(jié)點接收到優(yōu)先級業(yè)務(wù)時，直到緩沖器水平幾乎全部充滿時才生成抑制消息。預留的緩沖器部分可以被分配用于多個外部節(jié)點的多個流。在一個例子中，目的可能是向四個外部節(jié)點中的每一個提供輸出緩沖器的百分之二十五。當與一個特定外部節(jié)點相關(guān)聯(lián)的緩沖器的部分超過百分之三十五時，或者當整個緩沖器水平超過百分之八十時，可以生成抑制消息。然后，當緩沖器水平超過百分之八十五或九十時，可以更頻繁地生成抑制消息。使用抑制消息的生成，可以實現(xiàn)用于提供服務(wù)質(zhì)量的多種機制。涉及緩沖器水平的分析和特征的信息還可以提供在抑制消息中。
通過使用不同的抑制消息或者通過在每一個抑制消息中提供信息，可以實現(xiàn)更加精確的擁塞控制。圖6是描繪了基于緩沖器或隊列水平在擁塞的交換機處生成各種抑制消息的圖解表示。當緩沖器水平超過高閾值607時，可以生成路徑抑制。路徑抑制可以指示源節(jié)點與擁塞交換機之間的所有交換機立即停止向擁塞的交換機發(fā)送與特定流相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)。當擁塞的交換機處的緩沖器水平接近容量，并且有必要立即減少業(yè)務(wù)來避免緩沖器到緩沖器信用機制以及信用用盡時，可以使用路徑抑制。高閾值可以基于緩沖器大小以及避免信用用盡的重要性而改變。在一個例子中，高閾值設(shè)定為緩沖器大小的百分之九十。
如果緩沖器水平位于高閾值607和低閾值603之間，那么可以由擁塞的交換機生成邊緣抑制消息。邊緣抑制指示最接近源節(jié)點的擁塞控制交換機減少朝向擁塞交換機的業(yè)務(wù)流。這里，將可以識別來自另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的用于減少業(yè)務(wù)流的指令的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，稱為擁塞控制交換機。邊緣抑制消息可以提供來自特定源節(jié)點的業(yè)務(wù)流的逐步減少。還可以提供禁止閾值601，用來防止抑制消息的生成。在抑制消息不必要時，通過不發(fā)送抑制消息，可以避免其他業(yè)務(wù)的減慢和擁塞控制。
抑制消息還可以包含有關(guān)緩沖器水平的信息。在一個例子中，路徑抑制和邊緣抑制消息包含指示符，其提供關(guān)于緩沖器水平是否超過目標或平衡水平的信息。目標或平衡水平605可以是在特定擁塞控制交換機處提供最大吞吐量的最佳緩沖器水平。如果緩沖器水平在目標水平605之上或之下，那么該信息可以被傳輸?shù)綋砣刂平粨Q機，以允許擁塞控制交換機更好地確定在各個時間的傳輸速率。在一個例子中，如果緩沖器水平在目標水平605之上，擁塞控制交換機可能選擇減少其與流相關(guān)聯(lián)的傳輸速率，并在調(diào)整之后更加平緩地增加傳輸速率?；蛘?，如果緩沖器在目標水平605之下，那么擁塞控制交換機可能選擇減小其與流相關(guān)聯(lián)的傳輸速率，并在調(diào)整之后更加急速地增加傳輸速率。
可以向擁塞控制交換機提供當前的以及過去的緩沖器水平信息。在一個實施例中，還可以向擁塞控制交換機提供緩沖器水平的改變。如果緩沖器水平在增加，那么擁塞控制交換機可以選擇減小與流相關(guān)聯(lián)的傳輸速率，保持更低的傳輸速率，隨后，在一段時間過去之后，逐步增加其傳輸速率。
雖然圖6示出了用于確定發(fā)送路徑抑制還是邊緣抑制消息的高和低閾值，但是應(yīng)該注意，可以使用各種數(shù)量的閾值。在一個例子中，路徑抑制指示擁塞交換機與源節(jié)點之間的所有擁塞控制交換機，來將與特定流相關(guān)聯(lián)的傳輸速率下降到0。邊緣抑制指示最接近源節(jié)點的擁塞控制交換機，來將與特定流相關(guān)聯(lián)的傳輸速率下降到先前允許速率的一半。在另一個例子中，基于緩沖器水平與三個不同閾值的比較，使用三種類型的抑制消息。
路徑抑制可以指示擁塞的交換機與源節(jié)點之間的所有擁塞控制交換機，來將與特定流相關(guān)聯(lián)的傳輸速率下降到0。但是，應(yīng)該注意，在這種情況下的恢復速率可能很快。邊緣抑制指示最接近源節(jié)點的擁塞控制交換機，來將傳輸速率下降到允許速率的一半。在一些實施例中，邊緣抑制和路徑抑制消息可以不包含緩沖器特征信息。在其他實施例中，在抑制消息包含關(guān)于緩沖器水平的當前、過去和改變的足夠信息時，可以使用一個抑制消息。應(yīng)該注意，根據(jù)各個實施例，應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)邊緣停止抑制消息，這是因為主機可能不理解路徑抑制或邊緣抑制消息。
圖7是可以在擁塞的交換機處被生成的抑制消息的圖形表示。擁塞交換機識別幀700。幀700可以是隨機選擇的，或者可以是在N個幀間隔之后所選擇的幀。幀700包括分組頭703以及分組有效負載705。分組頭703包括具有地址A的目的地標識符711，以及具有地址B的源標識符713。分組頭還可以包括類型715，參數(shù)信息721，以及OX_ID 717。沿著傳輸路徑的每一個交換機可以使用源標識符713、目的地標識符711以及OX_ID 717來確定下一跳。分組有效負載705可以包括用于由目的地節(jié)點提取的數(shù)據(jù)723。
擁塞的交換機，(一般是擁塞控制交換機本身)，取得具有地址A的目的地標識符和具有地址B的源標識符，并交換兩個值，使得抑制消息750包括設(shè)定為地址B的目的地標識符771和設(shè)定為地址A的源標識符773。抑制消息分組頭753包括類型775，其指示該幀是例如路徑抑制或邊緣抑制的抑制消息。用于指示幀750是路徑或邊緣抑制消息的值，可以是為類型字段775設(shè)定的廠商特有值。根據(jù)各個實施例，抑制消息分組還可以包括與OX_ID 717不同的OX_ID 777，以及包括緩沖器特征信息的參數(shù)信息781。通過具有不同的OX_ID 777，使用源標識符773、目的地標識符771和OX_ID的路徑選擇生成不同的路徑?？梢噪S機地選擇不同的OX_ID。關(guān)于分組有效負載755，抑制消息不需要包含任何數(shù)據(jù)783。
圖8是描繪了抑制消息的生成的過程流程圖。根據(jù)各個實施例，選擇與自最后的抑制消息被生成開始所接收的第N個幀相關(guān)聯(lián)的流用于抑制，盡管可以使用上面提到的其他技術(shù)。在803，提取幀的源標識符S和幀的目的地標識符D。在805，可以表征緩沖器，來確定要生成什么類型的抑制消息，并向在擁塞交換機與源節(jié)點之間的擁塞控制交換機提供信息。
在805，如果確定緩沖器水平在高閾值之上，則在821生成路徑抑制消息，其源標識符設(shè)定為D，目的地標識符設(shè)定為S。在825，可以將緩沖器特征信息以及其他參數(shù)信息添加到抑制消息中。然后在827，可以給抑制消息排隊以使用光纖通道進行傳輸調(diào)度?；蛘撸?23，生成邊緣抑制消息，其源標識符設(shè)定為D，目的地標識符設(shè)定為S。類似地，在825，也可以將緩沖器特征以及參數(shù)信息添加到邊緣抑制消息中，并且在827可以對抑制消息排隊以最終使用光纖通道傳遞。
圖9是包含網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)的圖形表示，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以接收抑制消息，例如路徑抑制或邊緣抑制幀。如上所述，擁塞控制交換機909可以通過交換所接收幀的源和目的地標識符來生成抑制消息。在一個例子中，所接收幀的源可以是主機911，而所接收幀的目的地可以是網(wǎng)絡(luò)951的節(jié)點。幀可能已經(jīng)經(jīng)過交換機901、903和907而行進到交換機909。擁塞控制交換機909可以生成抑制消息，如上所述。抑制消息將具有設(shè)定為主機911的目的地和設(shè)定為網(wǎng)絡(luò)951的節(jié)點的源。如果路徑抑制消息被生成，那么沿著傳遞抑制消息的路徑的每一個擁塞控制交換機都可以實現(xiàn)擁塞控制機制。在這個例子中，擁塞控制交換機907、903和901每一個都實現(xiàn)擁塞控制。
應(yīng)該注意，路徑抑制消息可以被傳遞到交換機905而不是交換機903。如果路徑抑制在到達擁塞控制交換機901之前被傳遞到交換機905而不是交換機903，那么擁塞控制交換機905可能忽略抑制消息，因為其可以被配置成認為源被設(shè)定為主機911而目的地被設(shè)定為網(wǎng)絡(luò)951的幀不通過擁塞控制交換機905傳輸。盡管如此，仍舊可以實現(xiàn)擁塞控制。
如果邊緣抑制消息被生成，那么最接近主機911的交換機實現(xiàn)擁塞控制機制。邊緣抑制被傳遞到擁塞控制交換機907，隨后被傳遞到擁塞控制交換機903或者擁塞控制交換機905，它們都忽略邊緣抑制消息。擁塞控制交換機901可以認識到其直接耦合到主機911，因此將實現(xiàn)與邊緣抑制消息相關(guān)聯(lián)的擁塞控制機制。
圖10是包含網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)的圖形表示，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以接收例如邊緣抑制幀的抑制消息，其中，擁塞控制交換機沒有直接耦合到傳輸幀而生成抑制消息的主機上。在這個例子中，主機1011向網(wǎng)絡(luò)1051傳輸幀，導致在擁塞控制交換機1009處生成邊緣抑制消息。擁塞控制交換機1009通過擁塞控制交換機1007向主機1011傳輸邊緣抑制消息。在每一個擁塞控制交換機，都可以就該擁塞控制交換機是否是最接近主機1011的那一個做出確定。
可以使用多種機制來允許擁塞控制交換機確定其是否最接近主機1011。在一個例子中，如果擁塞控制交換機與主機1011處于相同的域中，那么在該特定的交換機處將可以立即實現(xiàn)擁塞控制。域信息可以在抑制消息中提供，并且所述域信息可以與擁塞控制交換機中的任何域信息匹配。在另一個例子中，擁塞控制交換機可以維護相鄰的交換機以及它們相關(guān)聯(lián)的域的列表。并且在其他實施例中，可以存儲具有關(guān)于哪些相鄰的節(jié)點是擁塞控制交換機的特定數(shù)據(jù)的拓撲信息。可以維護例如存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的拓撲圖的整個拓撲圖，以允許擁塞控制交換機確定是否要實現(xiàn)邊緣抑制控制機制。
可以以多種格式來維護拓撲信息，所述格式包括圖形、表格以及來自其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各個鏈路控制信息幀。在Andrew S.Tanebaum的《Computer Networks》(ISBN0133499456)中描述了用于生成拓撲圖的方法和裝置，其被整體并入以用于所有目的。在光纖通道網(wǎng)絡(luò)中，稱作結(jié)構(gòu)配置服務(wù)器(FCS，F(xiàn)abric Configuration Server)的協(xié)議允許物理拓撲的發(fā)現(xiàn)。
圖11是示出了用于傳遞抑制消息的技術(shù)的過程流程圖。在1101，在擁塞控制交換機處接收抑制消息。可以提取流參數(shù)用于擁塞控制，所述參數(shù)例如為優(yōu)先級、源標識符、目的地標識符、端口以及緩沖器水平信息。在1105，確定在如抑制消息所指示的目的地之前是否有任何其他的擁塞控制交換機。如前面所提到的，擁塞控制交換機可以是識別例如路徑抑制和邊緣抑制消息的抑制消息的交換機。在1107，因為在目的地之前有其他的擁塞控制交換機，所以抑制消息被排隊用于使用光纖通道的傳輸調(diào)度，而不論其是路徑抑制還是邊緣抑制消息。在1109，確定抑制消息是否是邊緣抑制。如果抑制消息是邊緣抑制，那么不需要采取其他動作。否則，消息是路徑抑制，在1111存儲與擁塞控制相關(guān)的參數(shù)。
在一個例子中，在1111，抑制消息可以存儲在與擁塞控制交換機相關(guān)聯(lián)的控制器或過濾器中。在1113，如果指令是邊緣抑制消息，那么與特定參數(shù)信息相關(guān)聯(lián)的流的傳輸?shù)漠斍霸试S速率被減半。根據(jù)各個實施例，每一個流可以具有最大允許速率。否則，與參數(shù)信息相關(guān)聯(lián)的流的當前允許速率被降到0。這里，將特定流的最大傳輸速率稱為最大允許速率。這里，將由抑制指令調(diào)整的傳輸速率稱為當前允許速率。在一個實施例中，傳輸速率最初是最大允許速率，在接收抑制指令之后立即減少到當前允許速率。然后，當前允許速率可以以恢復速率增加，直到其接收到另一個抑制指令，或者直到其達到最大允許速率。應(yīng)該注意，在這個例子中使用了兩種類型的抑制消息。根據(jù)各個實施例，邊緣抑制消息在最接近目的地的擁塞控制交換機處將允許速率減半。路徑抑制消息在沿著朝向目的地的路徑的所有擁塞控制交換機處，將允許速率下降到零。
圖12是擁塞控制交換機的一個例子的圖形表示。擁塞控制交換機1201耦合到外部節(jié)點1251、1253、1255和1257。但是，為了清楚，只示出了用于從外部節(jié)點1251接收幀的緩沖器。當在交換機1201從外部節(jié)點1251接收到幀時，分類器邏輯1291將幀放到共享緩沖池1203中，并用描述符或指針1211到1247來引用它。描述符可以與指示幀優(yōu)先級的信息相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)各個實施例，本發(fā)明的技術(shù)為與所接收抑制消息相應(yīng)的幀提供過濾器隊列1261到1277。過濾器1209可以保存從例如路徑抑制或邊緣抑制消息的抑制消息提取的抑制參數(shù)。仲裁器1205一般使用輪循方法選擇幀用于傳輸，但是也可以使用例如FIFO(先進先出)和隨機的其他方法。當仲裁器1205選擇幀用于從緩沖器1203傳輸?shù)酵獠抗?jié)點時，過濾器1209比較所選幀的參數(shù)以及與所接收幀相關(guān)聯(lián)的抑制參數(shù)。在一個實施例中，過濾器進行三十二組抑制參數(shù)與所選幀的參數(shù)之間的三十二個同步比較。與三十二組抑制參數(shù)之一相匹配的幀描述符被放在過濾器隊列1207中三十二個不同隊列的一個中。
如果源和目的地地址對、輸出端口、優(yōu)先級和/或其他參數(shù)對應(yīng)，那么可以選擇幀描述符放在過濾器隊列中。應(yīng)該注意，可以不改變共享緩沖池1203，而將描述符從輸入隊列1211到1247的一個中移到過濾器隊列1261到1277。如果幀的參數(shù)不對應(yīng)于保存在過濾器1209中的參數(shù)，那么幀描述符可以被傳遞到例如外部節(jié)點1253、1255、1257和1251的外部節(jié)點。否則，幀可以被放到與速率限制器相關(guān)聯(lián)的過濾器隊列中。在一個例子中，過濾器幀被放到與速率限制器1281相關(guān)聯(lián)的過濾器隊列1261中。速率限制器1281基于當前允許速率來確定與過濾器隊列1261中的描述符相關(guān)聯(lián)的幀何時可以被傳輸。
圖13是示出了與一個或多個速率限制器相關(guān)聯(lián)的允許速率基于抑制消息的接收的可能改變的圖形表示。如上面所提到的，在一些實施例中，路徑抑制消息將允許速率減小到零，而邊緣抑制消息將允許速率減半。根據(jù)圖形表示，在1301接收的邊緣抑制將允許速率減半。在1301和1303之間，允許速率以可以由交換機控制器確定的恢復速率逐漸增加?；謴退俾士梢允穷A定速率，或者其可以是基于例如在抑制消息中提供的緩沖器水平特征信息的信息而被動態(tài)設(shè)定的速率。
在一個例子中，當緩沖器水平特征信息指示擁塞交換機的緩沖器水平低于平衡點時，恢復速率可以被增加?；蛘撸斁彌_器水平特征信息指示擁塞交換機的緩沖器水平高于平衡點時，恢復速率可以被減小。在1303，接收與速率限制器相關(guān)聯(lián)的另一個邊緣抑制消息。在1303，允許速率被再次減半。在1303和1305之間，由于例如緩沖器水平特征信息的因素，應(yīng)用減小了的恢復速率。在1305，接收路徑抑制消息，并且允許速率被減小到零。在1305和1307之間應(yīng)用增加了的速率。允許速率在1307達到最大允許或者線速率，并且過濾器隊列可以在該點被釋放。
圖14是示出了在接收抑制消息的交換機處的擁塞控制實現(xiàn)的過程流程圖。在1401，識別幀。在1403，將幀參數(shù)與過濾器中的參數(shù)進行比較。所比較的參數(shù)可以包括源和目的地地址、優(yōu)先級以及輸出端口。在1403，如果參數(shù)匹配，那么在1407幀描述符被放到與速率限制器相關(guān)聯(lián)的過濾器隊列中。過濾器隊列可以延遲幀的傳輸。速率限制器可以使用多種機制來實現(xiàn)，包括令牌桶、漏桶以及虛擬時間速度限制器?？梢曰谒邮盏囊种葡⒌念愋鸵约霸谝种葡⒅械木彌_器水平特征信息，來設(shè)定由速率限制器使用的速率。在1409，速率限制器可以基于允許速率控制幀的傳輸?？刂苽鬏斂梢园ㄑ舆t幀的傳輸。在1405，幀被排隊，用于使用光纖通道傳遞。在1403，如果所標識的幀的參數(shù)不匹配過濾器中的參數(shù)，那么在1405，幀可以被排隊，用于使用光纖通道被立即傳遞。
雖然已經(jīng)參照具體實施例詳細示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以對所公開實施例的形式和細節(jié)做出改變，而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。例如，本發(fā)明的實施例可以使用多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)。例如抑制消息的指令可以在多種不同的時間來發(fā)送。因此，本發(fā)明意于被解釋為包括落在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有改變和等同物。
權(quán)利要求
1.一種控制網(wǎng)絡(luò)交換機處擁塞的方法，所述方法包括接收具有對應(yīng)于源節(jié)點的源標識符字段和對應(yīng)于目的地節(jié)點的目的地標識符字段的幀，所述幀已經(jīng)經(jīng)過位于所述網(wǎng)絡(luò)交換機和所述源節(jié)點之間的第一中間交換機而被傳輸?shù)剿鼍W(wǎng)絡(luò)交換機；表征所示網(wǎng)絡(luò)交換機處的業(yè)務(wù)流；以及將第一指令從所述網(wǎng)絡(luò)交換機發(fā)送到所述第一中間交換機，用于控制從所述源節(jié)點到所述目的地節(jié)點的業(yè)務(wù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一中間交換機是耦合到所述源節(jié)點的邊緣交換機。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，發(fā)送到所述第一中間交換機的所述第一指令包括邊緣抑制幀。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述邊緣抑制幀具有對應(yīng)于所述目的地節(jié)點的源標識符字段和對應(yīng)于所述源節(jié)點的目的地標識符字段。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述邊緣抑制幀包括網(wǎng)絡(luò)交換機擁塞信息。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，所述邊緣抑制幀包括網(wǎng)絡(luò)交換機隊列水平信息。
7.如權(quán)利要求4到6的任何一個所述的方法，其中，所述邊緣抑制幀指示所述第一中間交換機，將從所述源節(jié)點到所述目的地節(jié)點的傳輸允許速率控制為一半。
8.如權(quán)利要求1到7的任何一個所述的方法，其中，所述第一中間交換機和所述網(wǎng)絡(luò)交換機使用光纖通道互連。
9.如權(quán)利要求1到7的任何一個所述的方法，其中，所述幀經(jīng)過位于所述第一中間交換機和所述網(wǎng)絡(luò)交換機之間的第二中間交換機傳輸。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括將第二指令從所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到所述第二中間交換機，用于控制從所述源節(jié)點到所述目的地節(jié)點的業(yè)務(wù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，發(fā)送到所述第一中間交換機的所述第一指令包括路徑抑制幀。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，發(fā)送到所述第二中間交換機的所述第二指令包括所述路徑抑制幀。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，所述路徑抑制幀具有對應(yīng)于所述目的地節(jié)點的源標識符和對應(yīng)于所述源節(jié)點的目的地標識符。
14.如權(quán)利要求11到13的任何一個所述的方法，其中，所述路徑抑制幀包括網(wǎng)絡(luò)交換機擁塞信息。
15.如權(quán)利要求11到14的任何一個所述的方法，其中，所述路徑抑制幀包括網(wǎng)絡(luò)交換機隊列水平信息。
16.如權(quán)利要求11到15的任何一個所述的方法，其中，所述路徑抑制幀指示所述第一和第二中間交換機將從所述源節(jié)點到所述目的地節(jié)點的傳輸允許速率減小到0比特每秒。
17.如權(quán)利要求1到17的任何一個所述的方法，其中，所述表征業(yè)務(wù)流的步驟包括檢查所述網(wǎng)絡(luò)交換機隊列水平。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述表征業(yè)務(wù)流的步驟包括確定傳輸路徑抑制還是邊緣抑制幀。
19.如權(quán)利要求17到18的任何一個所述的方法，其中，所述路徑抑制幀在所述隊列水平超過高閾值時被傳輸。
20.如權(quán)利要求17到19的任何一個所述的方法，其中，所述邊緣抑制幀在所述隊列水平位于高閾值和低閾值之間時被傳輸。
21.如權(quán)利要求17到20的任何一個所述的方法，其中，所述邊緣抑制和路徑抑制幀包括緩沖器水平指示符。
22.一種用于控制第一和第二端節(jié)點之間的經(jīng)過第一和第二中間節(jié)點的業(yè)務(wù)流的方法，該方法包括傳輸具有對應(yīng)于所述第一端節(jié)點的源標識符和對應(yīng)于所述第二端節(jié)點的目的地標識符的第一幀，其中，所述幀在所述第一中間節(jié)點被傳輸?shù)轿挥谒龅谝恢虚g節(jié)點和所述第二端節(jié)點之間的第二中間節(jié)點；從所述第二中間節(jié)點接收第二幀，所述第二幀具有對應(yīng)于所述第二端節(jié)點的源標識符和對應(yīng)于所述第一端節(jié)點的目的地標識符，其中，所述第二幀包括用于調(diào)整從所述第一端節(jié)點到所述第二端節(jié)點的當前允許速率的指令；以及在接收所述第二幀之后，即調(diào)整從所述第一端節(jié)點到所述第二端節(jié)點的所述當前允許速率。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述當前允許速率不能超過最大允許速率。
24.如權(quán)利要求21到22的任何一個所述的方法，其中，所述調(diào)整所述當前速率的步驟包括確定所述第二幀是邊緣抑制幀。
25.如權(quán)利要求21到24的任何一個所述的方法，其中，在確定所述第一中間節(jié)點是耦合到所述第一端節(jié)點的邊緣交換機之后，調(diào)整所述當前允許速率。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，在確定所述第一中間節(jié)點耦合到不支持擁塞控制的相鄰節(jié)點之后，調(diào)整所述當前允許速率。
27.如權(quán)利要求21到25的任何一個所述的方法，其中，所述當前允許速率最初是最大允許速率。
28.如權(quán)利要求21到27的任何一個所述的方法，其中，在接收邊緣抑制幀之后，所述當前允許速率被除以二。
29.如權(quán)利要求21到28的任何一個所述的方法，其中，所述當前允許速率以恢復速率增加。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述恢復速率基于包含在所接收邊緣抑制幀中的信息被設(shè)定。
31.如權(quán)利要求29到30的任何一個所述的方法，其中，所述恢復速率基于與所述第二中間節(jié)點相關(guān)聯(lián)的輸入隊列被設(shè)定。
32.如權(quán)利要求29到31的任何一個所述的方法，其中，所述調(diào)整所述當前允許速率的步驟包括確定所述第二幀是路徑抑制幀。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述當前允許速率最初是最大允許速率。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，在接收路徑抑制幀之后，所述當前允許速率即被減小到0比特每秒。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述當前允許速率以恢復速率增加。
36.如權(quán)利要求33到35的任何一個所述的方法，其中，所述恢復速率基于包含在所接收路徑抑制幀中的信息被設(shè)定。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述恢復速率基于與所述第二中間節(jié)點相關(guān)聯(lián)的輸入隊列被設(shè)定。
38.一種用于控制源節(jié)點和目的地節(jié)點之間的業(yè)務(wù)流的交換機，所述交換機包括第一端口，用于耦合到第一外部節(jié)點；第二端口，用于耦合到第二外部節(jié)點；與所述第一端口相關(guān)聯(lián)的第一隊列，用于從所述第一外部節(jié)點接收數(shù)據(jù)，所述第一隊列包括用于容納通過所述第一端口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的第一部分以及用于容納通過所述第二端口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的第二部分；以及耦合到所述第一隊列的過濾器，所述過濾器被配置成從所述第一隊列接收數(shù)據(jù)，并基于從所述第二外部節(jié)點接收的信息，確定所述數(shù)據(jù)的傳輸是否應(yīng)該被延遲。
39.如權(quán)利要求38所述的交換機，還包括過濾器隊列，其中，所述過濾器隊列被配置成用于容納被設(shè)定為延遲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
40.如權(quán)利要求39所述的交換機，其中，每一個過濾器隊列都與一個流相關(guān)聯(lián)。
41.如權(quán)利要求38到40的任何一個所述的交換機，其中，所述流是從源節(jié)點到目的地節(jié)點的業(yè)務(wù)。
42.如權(quán)利要求41所述的交換機，其中，所述第一隊列是虛擬輸出隊列。
43.如權(quán)利要求38到42的任何一個所述的交換機，其中，每一個過濾器隊列都與優(yōu)先級相關(guān)聯(lián)。
44.如權(quán)利要求38到43的任何一個所述的交換機，其中，每一個過濾器隊列都與輸入端口和輸出端口相關(guān)聯(lián)。
45.如權(quán)利要求38到44的任何一個所述的交換機，還包括耦合到過濾器隊列的速率限制器。
46.如權(quán)利要求45所述的交換機，其中，延遲量由所述速率限制器確定。
47.如權(quán)利要求46所述的交換機，其中，所述速率限制器使用令牌桶。
48.如權(quán)利要求47所述的交換機，其中，所述延遲量基于從所述第二外部節(jié)點接收的信息被確定。
49.如權(quán)利要求48所述的交換機，其中，在從所述第二外部節(jié)點接收到標識流的邊緣抑制幀之后，分配給與所述流相關(guān)聯(lián)的過濾器隊列的令牌的數(shù)量即被減半。
50.如權(quán)利要求47到49的任何一個所述的交換機，其中，所述分配給與所述流相關(guān)聯(lián)的過濾器隊列的令牌的數(shù)量以恢復速率增加。
51.如權(quán)利要求47到50的任何一個所述的交換機，其中，所述恢復速率基于第二外部節(jié)點隊列水平信息被設(shè)定。
52.如權(quán)利要求47到51的任何一個所述的交換機，其中，在從所述第二外部節(jié)點接收到標識特定流的路徑抑制幀之后，所述分配給與所述特定流相關(guān)聯(lián)的過濾器隊列的令牌的數(shù)量被設(shè)定為零。
53.如權(quán)利要求52所述的交換機，其中，所述分配給與所述流相關(guān)聯(lián)的過濾器隊列的令牌的數(shù)量以恢復速率增加。
54.一種用于控制擁塞的裝置，該裝置包括用于接收具有對應(yīng)于源節(jié)點的源標識符字段和對應(yīng)于目的地節(jié)點的目的地標識符字段的幀的裝置，所述幀已經(jīng)經(jīng)過位于所述網(wǎng)絡(luò)交換機和所述源節(jié)點之間的第一中間交換機而被傳輸?shù)剿鼍W(wǎng)絡(luò)交換機；用于表征所示網(wǎng)絡(luò)交換機處的業(yè)務(wù)流的裝置；以及將第一指令從所述網(wǎng)絡(luò)交換機發(fā)送到所述第一中間交換機、用于控制從所述源節(jié)點到所述目的地節(jié)點的業(yè)務(wù)的裝置。
55.一種用于控制擁塞的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)包括用于接收具有對應(yīng)于源節(jié)點的源標識符字段和對應(yīng)于目的地節(jié)點的目的地標識符字段的幀的計算機代碼，所述幀已經(jīng)經(jīng)過位于所述網(wǎng)絡(luò)交換機和所述源節(jié)點之間的第一中間交換機而被傳輸?shù)剿鼍W(wǎng)絡(luò)交換機；用于表征所示網(wǎng)絡(luò)交換機處的業(yè)務(wù)流的計算機代碼；以及將第一指令從所述網(wǎng)絡(luò)交換機發(fā)送到所述第一中間交換機、用于控制從所述源節(jié)點到所述目的地節(jié)點的業(yè)務(wù)的計算機代碼。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于控制例如光纖通道網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中的擁塞的方法和裝置。本發(fā)明提供了用于表征擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的業(yè)務(wù)流的技術(shù)。擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以生成例如抑制消息的各種指令，來控制朝向擁塞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的業(yè)務(wù)流。抑制消息可以可選地包括關(guān)于擁塞特征的信息。指令被分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點。其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以解釋指令，并控制朝向擁塞節(jié)點的業(yè)務(wù)流。
文檔編號H04L12/56GK1689278SQ02828199
公開日2005年10月26日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月18日
發(fā)明者毛里利奧·科梅托, 圭利洛莫·M·莫蘭丁, 雷蒙德·J·克洛特, 羅伯特·L·霍夫曼 申請人:思科技術(shù)公司